菌類の病原性と発芽における非GPCR膜結合型CFEMタンパク質の役割の特性評価

Characterization of the Role of a Non-GPCR Membrane-Bound CFEM Protein in the Pathogenicity and Germination of .

• Gulab Chand Arya
• Dhruv Aditya Srivastava
• Eswari P J Pandaranayaka
• Ekaterina Manasherova
• Dov Bernard Prusky
• Yigal Elad
• Omer Frenkel
• Hay Dvir
• Arye Harel

抄録

壊死性真菌は、幅広い作物のポストハーベスト損失の主な原因と考えられています。保存された 8 システインパターンを含む共通の真菌細胞外膜タンパク質（CFEM）は、真菌のみで発見されました。植物病原性真菌におけるこれまでの研究では、真菌の病原性の様々な側面において、膜結合および分泌されたCFEM含有タンパク質の役割が実証されている。しかし、植物病原性真菌においては、非Gタンパク質共役型受容体（non-GPCR）膜状CFEMタンパク質はまだ研究されていませんでした。本研究では、非GPCR膜結合型CFEM含有タンパク質Bcin07g03260をゲノム中に同定し、欠失変異体ΔCFEM-を生成し、その生理的・病原性における潜在的な役割を研究した。3つの独立したΔCFEM-変異体は、トマト()の葉の壊死性病変の進行を有意に減少させた。さらに、変異体の解析を行ったところ、コニディアルの発芽とそれに伴う胚管の伸長がWTと比較して有意に減少した(約20-30%)ことが明らかになった。我々のデータは、葉の壊死性病変の進行を減少させ、発芽には影響しないことを示した以前の研究を補完するものである。真菌の病原性におけるCFEMタンパク質に同定された様々な機能を考慮すると、我々の研究は、病原性真菌における病原性を制御するための病原性真菌における非GPCR膜CFEMの潜在的な新しい役割を示している。

The necrotrophic fungus , is considered a major cause of postharvest losses in a wide range of crops. The common fungal extracellular membrane protein (CFEM), containing a conserved eight-cysteine pattern, was found exclusively in fungi. Previous studies in phytopathogenic fungi have demonstrated the role of membrane-bound and secreted CFEM-containing proteins in different aspects of fungal virulence. However, non-G protein-coupled receptor (non-GPCR) membrane CFEM proteins have not been studied yet in phytopathogenic fungi. In the present study, we have identified a non-GPCR membrane-bound CFEM-containing protein, Bcin07g03260, in the genome, and generated deletion mutants, ΔCFEM-, to study its potential role in physiology and virulence. Three independent ΔCFEM- mutants showed significantly reduced progression of a necrotic lesion on tomato () leaves. Further analysis of the mutants revealed significant reduction (approximately 20-30%) in conidial germination and consequent germ tube elongation compared with the WT. Our data complements a previous study of secreted Δ mutants of that showed reduced progression of necrotic lesions on leaves, without effect on germination. Considering various functions identified for CFEM proteins in fungal virulence, our work illustrates a potential new role for a non-GPCR membrane CFEM in pathogenic fungi to control virulence in the fungus .