青枯病菌のタイプIII分泌系を介した植物内増殖機構の解明

阐明青枯病III型分泌系统介导的植物内生长机制

基本信息

批准号：
15028218
负责人：
向原隆文
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Research Institute for Biological Science Okayama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

青枯病菌Ralstonia solanacearumのHrp type III分泌系に依存した宿主植物内増殖メカニズムを解明するために、R.solanacearumのhrpレギュロンに属する遺伝子を網羅的に単離・同定することに成功した。これらの遺伝子の解析から、新しく30のR.solanacearumの病原性関連遺伝子(hpx)を見出した。うち7つは動物や植物のタイプIII分泌系の病原性因子ホモログを、4つは既知タンパク質ホモログを、さらに、6つは真核型のロイシンリッチリピート(LRR)タンパク質をコードしていた。それには既知タンパク質と相同性は認められなかった。R.solanacearumのLRRタンパク質(Lrp)は、構造とLRRモチーフの違いからtype Iとtype IIの2つに分けられる。それぞれの機能を明らかにした。Type I Lrpには、真核細胞のユビキチン/プロテアソーム系で働くSCFユビキチンリガーゼ複合体サブユニットSKP1の結合モチーフであるF-boy配列が共通に保存されており、実際に植物SKP1ホモログと相互作用することを確認した。さらに、Hrp高発現株の作出に成功し、Type I LrpがHrpから菌体外に分泌されるタイプIIIエフェクターであることを証明した。Type I Lrpは、Hrpを通じてR.solanacearumから宿主植物の細胞内に注入された後、F-boxタンパク質として宿主のSCFユビキチンリガーゼと複合体を形成し、LRRでトラップした宿主タンパク質をユビキチン依存的な分解系に導くことで病原性を発揮する新しい型の病原性因子と推察される。一方、type II LrpのLrpEには病原菌の増殖過程で生じるHrp繊毛による凝集から菌体を解離させる機能があり、本菌が植物体内を効率良く移行するために必要とされることを明らかにした。これは、植物病原細菌のHrp繊毛が病原性因子の注入のみならずバイオフィルム形成にも必要とされることを示す知見である。

为了阐明宿主植物生长的机制，取决于细菌枯萎细菌的HRP III型分泌系统Ralstonia solanacearum，我们成功地分离了属于肠溶质膜的HRP调节的基因和鉴定的基因。从对这些基因的分析中，发现了30个新的致病性相关基因（HPX）。其中七个动物和植物III型分泌系统的病原因子同源物，四个已知的已知蛋白质同源物以及六个编码的真核亮氨酸重复（LRR）蛋白质。与已知蛋白质没有同源性。由于结构和LRR基序的差异，卵巢菌的LRR蛋白（LRP）可以分为两类：I型和II型。每个功能都已揭示。 I型LRP通常会保留F-Boy序列，F-Boy序列是SCF泛素连接酶复杂的亚基SKP1的结合基序，该基序可在真核细胞的泛素/蛋白酶体系统中作用，我们确认它实际上与植物SKP1同源物相互作用。此外，我们成功地产生了高HRP表达的菌株，表明I型LRP是从HRP到细菌外部分泌的III型效应子。 I型LRP估计是一种新型的致病因素，通过将甲状腺菌甲状腺菌通过HRP注射到宿主植物的细胞中，然后将宿主SCF泛素连接酶作为F-box蛋白，从而使宿主植物的细胞施加致病性，从而导致LRR绑扎的宿主蛋白质宿主蛋白依赖于ubiquitin依赖性依赖性依赖性依赖性的宿主蛋白。另一方面，II型LRP中的LRPE具有使细菌与病原体生长过程中HRP纤毛引起的聚集的分离的功能，并且已经发现该细菌是在植物内有效迁移所必需的。这发现认为，来自植物致病细菌的HRP纤毛不仅需要注射病原因子，而且还需要生物膜形成。