Xanthomonas campestris pv. campestrisのclpPの機能解析と転写解析

Functional Characterization and Transcriptional Analysis of clpP of Xanthomonas campestris pv. campestris.

• Chih-En Li
• Chao-Tsai Liao
• Hsueh-Hsia Lo
• Yi-Min Hsiao

抄録

カゼイン分解プロテアーゼ（Clp）システムは、ストレス条件下での生存と、いくつかの病原性細菌における病原性に不可欠である。Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc)は、アブラナの黒腐病を引き起こす植物病原菌である。本研究では、Clpのタンパク質分解コアをコードするXcc clpP遺伝子を解析した。その結果、clpPの変異は高温やピュロマイシンストレスに対する感受性をもたらした。その結果、S105, H130, D179がピュロマイシン耐性に重要なアミノ酸残基であることが明らかになった。clpPを不活性化すると、宿主植物の病原性が減少し、細胞外セルラーゼ、マンナナーゼ、ペクチナーゼ、プロテアーゼの産生が減少することも明らかになった。clpP変異体の影響を受けた表現型は、無傷のclpP遺伝子によって野生型のレベルまで補完することができた。また、転写解析の結果、熱ショック下ではclpPの発現が誘導されることが明らかになった。

The caseinolytic protease (Clp) system is essential for survival under stress conditions and for virulence in several pathogenic bacteria. Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) is a plant pathogen which causes black rot disease in crucifers. In this study, the Xcc clpP gene which is annotated to encode the proteolytic core of Clp was characterized. Mutation of clpP resulted in susceptibility to high temperature and puromycin stresses. Site-directed mutagenesis revealed that S105, H130, and D179 are critical amino acid residues for ClpP function in puromycin tolerance. Inactivation of clpP also revealed an attenuation of virulence on the host plant and a reduction in the production of extracellular cellulase, mannanase, pectinase, and protease. The affected phenotypes of the clpP mutant could be complemented to wild-type levels by the intact clpP gene. Transcriptional analysis revealed that expression of clpP is induced under heat shock condition.