プロテオミクスにより、胆汁酸プロピルによるソジャエ菌の生育阻害のメカニズムが明らかになった

Proteomics reveals the mechanism underlying the inhibition of Phytophthora sojae by propyl gallate.

• Dong Liu
• Yuemin Pan
• Kunyuan Li
• Dandan Li
• Ping Li
• Zhimou Gao

抄録

()は深刻な土壌伝染性病原体であり、主な防除対策としては、ダイズの抵抗性遺伝子の誘導、殺菌剤、科学的かつ合理的な作付け管理などが行われている。殺菌剤の安全性と耐性のため、新しい防除方法をスクリーニングすることは非常に重要である。予備的研究では、ガレートプロピル（PG）がダイズ病害に対してかなりの抑制効果を発揮し、効果的に防除・治療が可能であることを観察したが、その根本的なメカニズムはまだ不明である。そこで、タンデムマスタグ（TMT）プロテオミクスを用いて、PG によるダイズ病害の抑制機 構を調べるために、PG 処理前と処理後のタンパク質プロファイルの違いを解析した。プロテオミクス解析の結果、異なる発現を示すタンパク質（DEP）は 285 個で、そのうち 75 個がアップレギュレーションされ、210 個がダウンレギュレーションされており、KEGG パスウェイは主に解糖、トリカルボン酸サイクル、脂肪酸代謝、二次代謝物生成などのパスウェイで構成されていた。のＰＧ阻害に関与するＤＥＰの中には、およびによってコードされる２つの密接に関連した未同定のタンパク質を含む、我々は、および本明細書では、以下のように表記した。および , が生育速度や病原性に関与していることが CRISPR/Cas9 ノックアウト法により明らかになった。また、ガスクロマトグラフィー-質量分析法（GC-MS）の結果から、野生型（WT）とCRISPR/Cas9ノックアウト形質転換体との間で脂肪酸量に差があることが明らかになった。また、CRISPR/Cas9をノックアウトすると、それぞれ長鎖脂肪酸の合成が制限され、β酸化されることがわかった。これらの結果は、CRISPR/Cas9が脂肪酸代謝の制御にも関与していることを示唆している。この結果は、PGによる成長阻害のメカニズムを理解するのに役立つものである。

() is a serious soil-born pathogen, and the major control measures undertaken include the induction of the soybean resistance genes, fungicides, and scientific and reasonable planting management. Owing to the safety and resistance of fungicides, it is of great importance to screen new control alternatives. In a preliminary study, we observed that propyl gallate (PG) exerts a considerable inhibitory effect on and can effectively prevent and cure soybean diseases, although the underlying mechanism remains unclear. To explore the inhibitory mechanism of PG on , we analyzed the differences in the protein profile of pre- and post-treatment with PG using tandem mass tags (TMT) proteomics. Proteomic analysis revealed that the number of differentially expressed proteins (DEPs) were 285, of which 75 were upregulated and 210 were downregulated, and the KEGG pathways primarily comprised glycolysis, tricarboxylic acid cycle, fatty acid metabolism, secondary metabolite generation, and other pathways. Among the DEPs involved in PG inhibition of , including two closely related uncharacterized proteins encoded by and , we denoted and herein. The CRISPR/Cas9 knockout technique revealed that and were involved in the growth rate, and pathogenicity. In addition, the results of gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) showed that there were differences in fatty acid levels between wild-type (WT) and CRISPR/Cas9 knockout transformants. Knocking out and resulted in the restriction of the synthesis and β-oxidation of long chain fatty acids, respectively. These suggest and was also involved in the regulation of fatty acid metabolism. Our results aid in understanding the mechanism underlying the inhibition of growth by PG.