Title カンキツかいよう病菌における TypeIII関連遺伝子の調整因子による広範な遺伝子の転写制御( 内容の要旨(Summary) ) Author(s) 山﨑, 明広 Report No.(Doctoral Degree) 博士(農学) 甲第491号 Issue Date 2008-03-13 Type 博士論文 Version URL http://hdl.handle.net/20.500.12099/23498 ※この資料の著作権は、各資料の著者・学協会・出版社等に帰属します。
氏 名(本(国)籍) 学 位 の 種 類 学 位 記 番 号 学位授与年月 日 学位授与の要件 研究科及び専攻 研究指導を受けた大学 学 位 論 文 題 目 審 査 _委 員 会 山 崎 明 広 (新潟県) 博士(農学) 農博甲第491号 平成20年3月13日 学位規則第3条第1項該当 連合農学研究科 生物環境科学専攻 静岡大学 カンキツかいよう病菌における取peⅢ関連遺伝子の調 整因子による広範な遺伝子の転写制御 主査 静岡大学 教 授 露 無 慎 二 副査 静岡大学 教 授 瀧 川 雄 一 副査 岐阜大学 教 授 百 町 満 朗 副査 信州大学 准教授 久 我 ゆかり 論 文 の 内 容 の 要 旨 植物病原細菌において糎Ⅲ(耶S琴扮泌機構は､病徴発現及び抵抗性誘導に必要な基 本的仕組みである｡本論文では､カンキツかいよう病菌を用いて､乃SSの調節因子として 知られる日中Gの喝如00の検索と解析を行ったものである｡具体的には､叫岬とそのペ アーとなるⅠ句Ⅸの生産遺伝子に変異を導入して､特に､糎Ⅱ分泌機榊(℃SS)依存型 菌体外酵素であるα画a光とC劇血駅の生産について調べ､これら.の酵素の生産が､上 記耶SSの調節因子欠損変異株において高められている事を見いだしている｡さらに､本 論文は､hGd活性染色法を用いたアイソザイム解析､ゲノム情報ど執両断を用いたシグ ナルペプチド予測を行い､℃SS制御因子によって負に制御されるアイソザイム(A叩;E鈍 色陽Cd刃を特定している｡また､カンキツかいよう病菌において､Ⅰ岬制御機構 が地アイソザイムをM紬如由辺d泊血牒此頑 として使い分ける可 能性についても言及している｡なお､叩γ遺伝子については､変異株及びその相補株を作 成し､本アイソザイムが､葉内細菌増殖をコントロールする負の因子として働くという新 たな知見も得ている｡また､これら新規岬喝河皿は､叩を介して負の制御を受けて いるにもかかわらず拉pXの認識･結合配列である椚Pb∝を持たない殊に着目･し､ゲルシ フトアッセイにより､劇町遺伝子上流領域に拉pX依存的た結合するタンパク質が存在する 事を尭見している｡ 次に､解の点変異(G130刃である岬を用いて新規準坤皿の探索を行い､い ずれもT追S嘩存型分泌タンパク質11種が誘導されることを発見した｡これらタンパク 質について質量分析装置を用いて解析し､4種の匹敵 2種の耐蝕 2種の 昨Ⅳ分泌機構聞達タンパク質､3種の輌戚dタンパク質であることを見いだしてい る｡
ー113-これらの知見は､これまでバラバラに研究されてきた℃SSとⅥSSが実は､その制御に おいて密接にかかわり合う事を分子レベルで解明したものである｡さらに､この制御機構 に新たな制御因子が存在する事を示しており､植物病原細菌が植物細胞との相互作用を行 う基本的且つ動的な機構の解明に大きく前進させる重要なものと判断する事ができる｡ 審 査 結 果 の 要 旨
植物病原細菌においてやpdⅡげ3SS)分泌機構は,共通して必要な草本的発
病機構である｡本革文では､カンキツかいよう病菌のゲノム情報を基盤にして､T3SSの調節因子として知られるⅠ坤Gのre如onの検索と解栃を行っ
たものである｡H叩Gとそのペアーとなる馳pXの生産遺伝子に変異を導入 して､特に､TypeⅡ分泌機朋(T2SS)依存型菌体外辞素であるα-amylase とCellulaseの生産について調べ､これらの酵素の生産が｣上記T3SSの調節 因子欠損変異株においてトータルとして増加する事を見いだしている｡さ らに､本論文は､b蝕l活性染色法を用いたアイソザイム解析､ゲノム情報 どSignalP,,を用いたシグナルペプチド予測を行い､T3SS制御因子によって 負に制御されるアイソザイム(Any,Egl,駄g,CdA)を特定した｡また､カ ンキツかいよう病菌において､馳pGヰむpX制御機構がCelIulaseアイソザイムを 棚暖地呼n一旦SS血ぬd塾01ecu血之鵬em)として使い分ける可能性について も言及している｡なお､d叩遺伝子については､変異株及びその相補株を作成し､ 本アイソザイムが､葉内細菌増殖をコントロールする負の因子として働く事を 示した｡また､これら新規比pGre如On軋馳pXを介して負の制御を受けてい るにもかかわらず叫Ⅹの認識･結合配列であるpⅣb∝を持たない｡ゲルシフ トアッセイの結果､叩遺伝子上流領域にH叩Ⅹ依存的に結合するタンパク質が 存在する事を発見した｡ 次に､加pGの点変異(G130A)であるhrpG*を用いて新規坤Gre即lonの探索 を行い､いずれもT2SS依存型分泌タンパク質11種が誘導されることを発見し た｡これらタンパク質について質皇分析装置を用いて解析し､4種のprotease､ 2種のpolygda血ronaSe､2種の呼peⅣ分泌機構関連タンパク質､3種の 坤po血血血タンパク質であることを見いだしている｡ 以上のように､本研究は､15の新たなH叩Gre糾lonを発見し､これらがす べてT2SS依存型め分泌タンパク質である事を明らかにし､植物病原性発現に T2SSとT3SSが密接な相互関係を示す事を明らかにした質の高い論文であり､ 以上のことより審査委旦全員一致で本論文が岐阜大学大学院連合農学研究科の 学位論文として十分価値のあるものと認めた｡ -114一学位の基礎となる論文:
1) A.%mazaki,H･Hirat8,and S･T$uyumt),HrpO reguItcsbTPCⅡsccrctory plOtCinsinhnLhomonLZS
8ガ〝呼0血pv･￠加･J･￠eno･Plantpa也01･P008i叩血t) 2) A.Yimaziki,H･托zdaandS･Tsuyumu,HrpG弧dnpXct,tyPeⅢregulators,COntZt)1synthesisofα ･血Iy18SethatisresponsiblcforinphntmultiplicadonofXanthomonasaxonopodispY･Citri･J･OcncPl姐t P細l01.POOSinprinり 既発表論文: 1)Md.M.H叩C,A.Yimaz止i,andS･Tsuyumu,VhIence,&CCumu18tionofacctyl･COenqTnCA,andpcctately synthcsisatccontmIIcdbyPhoP･PhoQtwo-COmPOnCnt-eguhtoTySyStemreSPOndingtoo嘔anicacidsofErdmi chrysanthcmi3937･J･Gcn･PlantPa血ol･7l:133･138QOO5) 2)L.馳叫桓,B,%nkdesh,A･%mazaki,aJldS･Tsuyt)mu,Protcomic-an&Iysisofthcc8rbondeinsolubkeout membT狐C血cdqnofthcso食･TOtPad10gCtlDickey&ddaditi($yn･Erda･ChJy弘nthemi)strain3937･J･Pmt∞mC Res.6:62･占9P∝〉7) -115一
