カルモジュリンに制御される植物病原細菌のエフェクターの構造機能解析

植物病原菌钙调蛋白调节效应子的结构和功能分析

基本信息

批准号：
22K05388
负责人：
林郁子
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Yokohama City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

病原細菌は病原因子であるエフェクターを宿主細胞に注入し病原性を発現させる。宿主に分泌されたエフェクターは宿主内因子を利用するなどして宿主の生理機能を攪乱する。植物病原細菌Pseudomonas syringaeは植物に多くの疾病をもたらす代表的な病原細菌として植物免疫研究のモデル生物となっており、Ⅲ型分泌装置と50以上のエフェクター分子をもつ。エフェクター分子のひとつHopE1は宿主のカルシウム結合タンパク質カルモジュリンと協同して微小管束化因子MAP65を微小管から解離させ、最終的には免疫応答の誘導を阻害する。植物細胞において微小管は細胞表層に存在し、MAP65によって束化され安定化されることが広く知られる。しかしHopE1の作用により微小管の配向が変化しないことからHopE1の標的は微小管ではない可能性が考えられる。また植物細胞では病原体によってカルシウム応答が引き起こされるが、HopE1・カルモジュリン・MAP65複合体の分子間相互作用がカルシウム情報伝達系に与える影響など不明な点が多い。本研究ではHopE1・カルモジュリン・MAP65複合体の立体構造解析を基盤として、病原細菌の感染戦略を分子レベルで明らかにすることを目指す。2022年度はシロイヌナズナ由来のカルモジュリンとMAP65の精製を完了した。またMAP65はN末側に2量体化領域、ヘリックスバンドルドメイン、C末端には塩基性残基に富んだ天然変性領域からなる。この構造情報に基づき変異体を作成した。さらにHopE1とMAP65の相互作用の解析を行い、MAP65の微小管結合領域がHopE1との相互作用に関わることを明らかにした。

致病效应子（是致病因素）中宿主细胞中的致病因素，以发展致病性。宿主分泌的效应子破坏了宿主的生理功能，例如利用宿主宿主内部因素。植物致病细菌假单胞菌是丁香菌是一种典型的致病细菌，可引起许多植物中的许多疾病，并且是具有III型分泌装置和50多个效应分子的植物免疫研究的模型生物。 Hope1的效应分子之一与宿主钙结合蛋白钙调蛋白合作，以将微管束因子MAP65与微管分离，最终抑制了免疫反应的诱导。众所周知，微管存在于植物细胞中的细胞表面，并被MAP65捆绑和稳定。但是，由于微管的方向由于希望的作用而不会改变，因此Hope1的目标可能不是微管。在植物细胞中，钙反应是由病原体诱导的，但是有许多未知数，例如Hope1，Calmodulin和Map65复合物对钙信号系统的分子间相互作用的影响。这项研究旨在根据希望，钙调蛋白和MAP65复合物的构象分析来阐明分子水平上致病细菌的感染策略。在2022年，拟南芥的钙调蛋白和MAP65的纯化完成了。 MAP65还由N端上的二聚化区域组成，螺旋束结构域以及富含C末端基本残基的自然修饰区域。根据这些结构信息创建突变体。此外，我们分析了Hope1和MAP65之间的相互作用，并透露MAP65的微管连接区域与Hope1相互作用。