Azorhizobium caulinodans ORS571は熱帯マメ科植物セスバニアと共生する根粒菌であり、この菌が感染すると宿主の根と茎には窒素固器官である根粒と茎粒が形成されます。根粒・茎粒内において、この菌は宿主植物細胞内窒素固定を行い、大気窒素から還元されたアンモニアを宿主に供給します。一般的に、多くの根粒菌は宿主と共生している状態でのみ窒素固定を行いますが、A. caulinodans ORS571は単生状態であっても窒素固定を行うことができます。さらに、A. caulinodans ORS571は、エンドファイトとして非マメ科植物（イネ、コムギ、トマト、シロイヌナズナなど）の根組織に細胞間感染し、そこで窒素固定を行うことができます。私たちは、A. caulinodans ORS571とセスバニアおよび非マメ科植物との共生機構の解明を目標として、これまでにA. caulinodans ORS571の全ゲノム配列を決定し、トランスポゾン挿入変異株のスクリーニングやゲノムワイドな遺伝子発現解析を行ってきました。これにより、窒素固定器官の形成に関わる新規遺伝子群を同定して、マメ科・非マメ科共生におけるこれらの遺伝子群の機能解析を展開しています。特に、A. caulinodans ORS571が持つ病原菌的側面が宿主との共生成立のために、どのようにして抑制されているかという点に着目しています。

代表的な公表論文

• Nakajima A, Aono T, Tsukada S, Siarot L, Ogawa T, Oyaizu H (2012) Lon protease of Azorhizobium caulinodans ORS571 is required for the suppression of reb gene expression. Appl. Environ. Microbiol. 78: 6251-6261.
• Akiba N, Aono T, Toyazaki H, Sato S, Oyaizu H (2010) phrR-like gene praR of Azorhizobium caulinodans ORS571 is essential for symbiosis with Sesbania rostrata and is involved in expression of reb genes. Appl. Environ. Microbiol. 76: 3475-3485.
• Tsukada S, Aono T, Akiba N, Lee KB, Liu CT, Toyazaki H, Oyaizu H (2009) Comparative genome-wide transcriptional profiling of Azorhizobium caulinodans ORS571 grown under free-living and symbiotic conditions. Appl. Environ. Microbiol. 75: 5037-5046.
• Lee KB, De Backer P, Aono T, Liu CT, Suzuki S, Suzuki T, Kaneko T, Yamada M, Tabata S, Kupfer DM, Najar FZ, Wiley GB, Roe B, Binnewies TT, Ussery DW, D'Haeze W, Herder JD, Gevers D, Vereecke D, Holsters M, Oyaizu H (2008) The genome of the versatile nitrogen fixer Azorhizobium caulinodans ORS571. BMC Genomics 9: 271.
• Suzuki S, Aono T, Lee KB, Suzuki T, Liu CT, Miwa H, Wakao S, Iki T, Oyaizu H (2007) Rhizobial factors required for stem nodule maturation and maintenance in Sesbania rostrata-Azorhizobium caulinodans ORS571 symbiosis. Appl. Environ. Microbiol. 73: 6650-6659.