キサントモナス型IIIエフェクタータンパク質AVRBS3は、植物遺伝子発現を調節し、感受性宿主の細胞肥大を誘導します

Xanthomonas campestris pv。型IIIエフェクタータンパク質AVRBS3を発現するベシカトリア細菌は、耐性遺伝子BS3を運ぶコショウ植物に過敏な反応を誘導します。ここでは、感受性胡pepperおよびトマト植物の感染が葉肉組織のAVRBS3依存性肥大につながることを報告します。タバコ植物やジャガイモ植物におけるAVRBS3遺伝子のアグロバクテリ媒介の一過性発現は、同様の表現型をもたらしました。肥大の誘導は、AVRBS3の繰り返し領域、核局在信号、およびAVRBS3の酸性転写活性化ドメイン（AAD）に依存することが示されており、エフェクターが宿主のトランスクリプトームを調節することを示唆しています。AAD依存的にAVRBS3によって調節された宿主遺伝子を検索するために、コショウmRNA集団のcDNA増幅フラグメント長多型分析を実行しました。13のAVRBS3誘導転写産物が同定され、逆転写酵素 - ポリメラーゼ連鎖反応によって確認されました。シーケンス分析により、細胞拡大に役割を果たすオーキシン誘発性およびエクスパンションのような遺伝子とのホモロジーが明らかになりました。これらの結果は、AVRBS3誘発遺伝子の一部が肥大の発達に関与している可能性があり、Xanthomonadsが宿主遺伝子発現を導くタイプIIIエフェクターを持っていることを示唆しています。

Xanthomonas campestris pv. vesicatoria bacteria expressing the type III effector protein AvrBs3 induce a hypersensitive response in pepper plants carrying the resistance gene Bs3. Here, we report that infection of susceptible pepper and tomato plants leads to an AvrBs3-dependent hypertrophy of the mesophyll tissue. Agrobacterium-mediated transient expression of the avrBs3 gene in tobacco and potato plants resulted in a similar phenotype. Induction of hypertrophy was shown to depend on the repeat region, nuclear localization signals, and acidic transcription activation domain (AAD) of AvrBs3, suggesting that the effector modulates the host's transcriptome. To search for host genes regulated by AvrBs3 in an AAD-dependent manner, we performed a cDNA-amplified fragment length polymorphism analysis of pepper mRNA populations. Thirteen AvrBs3-induced transcripts were identified and confirmed by reverse transcriptase-polymerase chain reaction. Sequence analysis revealed homologies to auxin-induced and expansinlike genes, which play a role in cell enlargement. These results suggest that some of the AvrBs3-induced genes may be involved in hypertrophy development and that xanthomonads possess type III effectors that steer host gene expression.