旭硝子財団助成研究成果報告2023

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旭硝子財団　助成研究成果報告（2023）生体は病原細菌の感染に対し，細胞死をはじめとする自然免疫応答を誘導することで感染を妨げる．これに対し，多くの腸管病原菌は病原因子（エフェクター）の働きにより，宿主細胞死を抑制することで感染を成立させる．興味深いことに，宿主側も病原細菌による細胞死抑制を感知し，別の細胞死をバックアップとして誘導する「細胞死クロストーク」機構を有する．しかし，宿主による細胞死誘導機構および病原細菌エフェクターによる細胞死制御機構には未解明な点が多い．そこで本研究では，宿主による細胞死誘導機構とそれに対抗する腸管病原菌の細胞死抑制戦略を双方から解析し，細胞死制御に関する包括的な解明を試みた．In response to bacterial infection, host cells defend themselves by inducing several types of cell death, pro-moting effective clearance of pathogens. However, many enteric pathogens prevent death of epithelial cells to maintain their replicative niche, by delivering virulence proteins (effectors) via the type III secretion system, allowing it to efficiently colonize the intestinal epithelium. However, the effectors that circumvent host cell death remain poorly understood, and bacterial countermeasures that prevent host cell death may remain to be identified. In this study, I tried to reveal novel molecular mechanism of interaction between host cell death and bacterial countermeasures in enteric pathogen infection.ストリゴラクトンは植物が生産，分泌する生理活性物質である．植物ホルモンとして枝分かれを制御する一方，根圏情報物質としてアーバスキュラー菌根菌との共生や根寄生雑草の発芽にも関与する．本研究では筆者らの見出したストリゴラクトン生合成阻害剤であるTIS108がイネにおいて通常のストリゴラクトン生合成変異体とは異なり，植物形態にはほとんど影響を与えないものの根寄生雑草の発芽を抑えたことから，TIS108による，イネへの作用機序解明による根寄生雑草発芽や植物ホルモン活性に影響を与える化学シグナルの同定と，根寄生雑草防除剤としての応用可能性を考えて，新規ストリゴラクトン生合成阻害剤の探索を行った．Strigolactones (SLs) are bioactive chemicals produced and released by plants, which regulate shoot branching as plant hormones and are involved in symbiosis with arbuscular mycorrhizal fungi and root parasitic weed germination as rhizospheric singaling molecules. We found that TIS108, an SL biosynthesis inhibitor, sup-pressed the root parasitic weed germination in rice root exudates, although it does not induce SL-deficient mutant-like morphology. In this study, we explored the chemicals that stimulate root parasitic weed germina-tion using TIS108 and developed novel SL biosynthesis inhibitors for potential application as root parasitic weed regulators.40芦田　浩32Hiroshi ASHIDA伊藤　晋作33Shinsaku ITO病原細菌と宿主の相互作用解析による生体防御応答クロストークの解明（2021採択）Analysis of host defense crosstalk through the study of interaction between bacterial pathogens and host(Project 2021)ストリゴラクトン生合成阻害剤を用いた植物と根寄生雑草の相互作用に関与する化学シグナルの解析（2021採択）Chemical regulation of the interaction between plant and root parasitic weed by strigolactone biosynthesis inhibitors(Project 2021)