宇佐美 昭二（うさみ・しょうじ）
Shoji Usami
職位：准教授
学位：理学博士（名古屋大学）
●名古屋大学大学院理学研究科博士後期課程修了
●通産省工業技術院微生物工業技術研究所研究員、名古屋大学理学部生物学科助手、広島大学大学院先端物質科学研究科准教授を経て本学へ
専門分野
植物分子生物学
研究テーマ
（1）微細緑藻を用いた植物細胞内情報伝達系の解析
細胞増殖・分化・代謝制御等に関わるMAPキナーゼ情報伝達系の植物細胞における機能は未知な点が多い。モデル植物であるシロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana）には約20種の相同遺伝子がコードされているが、そのほとんどは機能未知である。一方、単細胞性微細緑藻クラミドモナス（Chlamydomonas reinhardtii）では、相同遺伝子が８種、高等植物と類似性を示すものは5種と極めて単純であることから、機能解析に最適である。5種のうち3種 （CrMPK1, CrMPK2, MAPK6） は細胞増殖制御に関わることを明らかにした。また、植物固有TDY型MAPキナーゼ MAPK2, MAPK4 は機能未知であるが、機能制御ドメインと予想される特徴的なアミノ酸配列を見出してきた。アミノ酸配列置換等により植物固有TDY型MAPキナーゼの植物細胞における機能が明らかにできるものと期待される。
（2）植物根頭がんしゅ病抑制細菌の機能解析
根頭がんしゅ病は植物腫瘍の一種である。根頭がんしゅ病菌 Agrobacterium tumefaciens から植物細胞へ遺伝子導入が行われることから、一旦腫瘍が形成されると根治不能となる。しかしながら自然界には植物根頭がんしゅ病が蔓延しないことから、根頭がんしゅ病に対する抑制菌が存在すると考え、スクリーニングを行った結果、根頭がんしゅ形成を抑制する土壌細菌を複数種分離することができた。そのうちの一種は腫瘍形成機構そのものを抑制することが明らかとなった。本機構の解明により、効果的な防除剤の開発につなげることが期待される。
Topics of research
1. MAPK transduction pathways in green algae
MAPK (mitogen-activated protein kinase) transduction pathway is one of most famous intracellular signal transduction pathways conserved in eukaryotic cells. They are concerned in regulation of cellular events such as cell division, differentiation and apoptosis. In higher plant, many MAPK homologs are encoded (20 homologs in Arabidopsis thaliana), but only few MAPK's functions have been identified such as regulation of cell division, programmed cell death and stress responses. Almost all MAPK's functions are obscure. Especially, plant-specific TDY-type MAPK's functions are absolutely unknown.
Chlamydomonas reinhardtii, a unicellular green alga, is a simplest plant cell. Genomic information suggested that there are only 8 MAPK homologs in Chlamydomonas, 3 homologs (CrMPK1, CrMPK2 and MAPK6) are TEY-type and 2 homologs (MAPK2 and MAPK4) are plant-specific TDY-type. The 2 TDY-type MAPK homologs have encoded unique amino acid domains that might be required for regulation of MAPK's functions. The analysis of those plant-specific TDY-type MAPK homologs in Chlamydomonas may suggest the plant-specific function in higher plants.
2. Soil bacteria that inhibit the growth and pathogenicity of Agrobacterium tumefaciens
Agrobacterium tumefaciens is a causative soil bacterium of crown gall disease that induces crown gall tumors on various species of dicotyledonous plants. The agrobacteria introduce T-DNA into recipient plant cells, resulting that the infected plant cells are transformed. The crown gall tumors grow and absorb nutrition abnormally, following to wilting the infected plant body. Until now, there have not been efficient methods to prevent the crown gall tumors without changing the polluted soils.
Some soil bacteria can specifically inhibit the growth of agrobacteria, individually or in cooperation. Also, one soil bacterium can inhibit the infection process of agrobacteria. There may be novel mechanisms to inhibit the formation of crown gall tumors. Identification of causative agents in inhibitory mechanism will result to a novel approach preventing the crown gall disease.
主な業績論文等
- Askora, A., Kawasaki, T., Usami, S., Fujie, M., and Yamada, T.: Host recognition and integration of filamentous phage øRSM in the phytopathogen, Ralstonia solanacearum. Virology, 384 69-76 (2009)
- Kawasaki, T., Shimizu, M., Satsuma, H., Fujiwara, A., Fujie, M., Usami, S., and Yamada, T.: Genomic characterization of Ralstonia solanacearum phage øRSB1, a T7-like wide-host-range phage. J. Bacteriol., 191 422-427 (2009)
- Alemzadeh, A., Fujie, M., Usami, S., Yoshizaki, T., Oyama, K., Kawabata, T., and Yamada, T.: ZMVHA-B1, the gene for subunit B of vacuolar H+-ATPase from the eelgrass Zostera marina L. is able to replace vma2 in a yeast null mutant. J. Biosci. Bioeng., 102 390-395 (2006)
