シロイヌナズナのシロナイナフィトアレキシンカマレキシンの作用モードとシロイヌナズナとポソゲンの相互作用におけるその役割

毒性シロイヌナズナの病原体pseudomonas syringae pv。マクリコラ株ES4326（PSM ES4326）および他のグラム陰性菌は、シロイヌナズナ植物アレキシンであるカマレキシン（3-チアゾール-2'-イルインドール）に敏感です。さらに、PSM ES4326はカマレキシンを分解したり、耐性になることができません。どうやら、PSM ES4326は、敏感な宿主フィトアレキシンの合成を引き出しているにもかかわらず、成功した病原体です。膜の完全性のアッセイにより、他のフィトアレキシンと同様に、カマレキシンが細菌膜を破壊することが明らかになり、カマレキシン毒性が膜の破壊の結果であることを示唆しています。PSM ES4326のカマレキシン耐性変異体のスクリーニングは、部分的に耐性の変異体のみを生成し、殺害と膜の完全性アッセイの両方で部分的な耐性を示しました。これらの変異体は、低濃度のテトラサイクリンとナリディクシン酸にも耐性があり、外膜の成分で影響を受けたことを示唆しています。変異体は、病原性アッセイでPSM ES4326と区別できませんでした。カマレキシンは、組織培養で成長しているシロイヌナズナ細胞に対して毒性がありました。しかし、野生型シロイヌナズナの感染した葉の疾患症状に関連する細胞死の程度の比較とカマレキシン欠損変異体は、カマレキシンが感染した組織の細胞死に有意に寄与しないことを示唆しました。

The virulent Arabidopsis thaliana pathogen Pseudomonas syringae pv. maculicola strain ES4326 (Psm ES4326) and other gram-negative bacteria are sensitive to camalexin (3-thiazol-2'-yl-indole), the Arabidopsis phytoalexin. Furthermore, Psm ES4326 is unable to degrade camalexin or to become tolerant to it. Apparently, Psm ES4326 is a successful pathogen even though it elicits synthesis of a host phytoalexin to which it is sensitive. Assays of membrane integrity revealed that, like other phytoalexins, camalexin disrupts bacterial membranes, suggesting that camalexin toxicity is a consequence of membrane disruption. A screen for camalexin-resistant mutants of Psm ES4326 yielded only partially resistant mutants, which displayed partial resistance in both killing and membrane integrity assays. These mutants were also resistant to low concentrations of tetracycline and nalidixic acid, suggesting that they were affected in components of the outer membrane. The mutants were not distinguishable from Psm ES4326 in virulence assays. Camalexin was toxic to Arabidopsis cells growing in tissue culture. However, comparison of the extent of cell death associated with disease symptoms in infected leaves of wild-type Arabidopsis and a camalexin-deficient mutant suggested that camalexin does not contribute significantly to cell death in infected tissue.