ウイルス細胞間移行タンパク質発現植物での同属異種ウイルス特異的抵抗性の機構解明

• Project/Area Number: 15780033
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Plant pathology
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: 磯貝 雅道 岩手大学, 農学部, 助教授 (30312515)
• Project Period (FY): 2003 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000); Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2003: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: リンゴクロロティックリーフスポットウイルス / ブドウえそ果ウイルス / 細胞間移行タンパク質 / 植物ウイルス抵抗性植物 / 核酸結合タンパク質 / トリコウイルス属 / 植物ウイルス抵抗性

Research Abstract

リンゴクロロティックリーフスポットウイルスのウイルス細胞間移行タンパク質(MP)を発現する形質転換植物は、自身のウイルス感染に対して抵抗性を示さないが、同じトリコウイルス属で別種のブドウえそ果ウイルスの感染に対してのみ特異的に強い抵抗性を示す。研究計画は、植物ウイルスの細胞間移行タンパク質を発現する形質転換植物がどの様にして同属で異種ウイルスのみに抵抗性を示すのか解明することを目的とした。
これまでの研究で、リンゴクロロティックリーフスポットウイルス(ACLSV)のMPが、ブドウえそ果ウイルス(GINV)のMPは互いに細胞間移行を阻害し合うことを明らかにした。そして、ACLSV MPのディレーションミュータントを作製して、GINVのMPの細胞間移行を阻害する領域を特定した。そして、GINV MPの細胞間移行を阻害する領域を含むACLSV MPのディレーションミュータントを発現する形質転換植物は、GINVに対して抵抗性を示すことを証明した。また、ACLSV MPとGINV MPが互いに細胞間移行阻害を引き起こすと細胞質内の同じ場所に不定形の凝集物として存在することを明らかにした。このことから、ACLSV MPとGINV MPは、細胞間移行に必須な標的となるタンパク質が同じであるため、両タンパク質がプラズモデスマータへ局在の途中に出会い、直接あるは間接的に結合することで両タンパク質を含む不定形の凝集物が細胞内に形成され、機能阻害を起こすと仮説を立てた。これを証明するため、免疫沈降法によりACLSV MPがGINV MPと結合することを確認した。これら最新のデータに関しては2005年8月アメリカのサンフランシスコで開催された国際ウイルス学会にて発表した。

Research Products

• [Journal Article] Protein-Protein and Protein-RNA binding properties of the movement protein and VP25 coat protein of Apple latent spherical virus. (2006)
  • Author(s): M.Isogai, K.Watanabe, Y.Uchadate, N.Yoshikawa
  • Journal Title: Virology (Accepted)
• [Journal Article] A movement protein and three capsid proteins are all necessary for the cell-to-cell movement of apple latent spherical virus. (2006)
  • Author(s): N.Yoshikawa, K.Okada, K.Asanuma, K.Watanabe, A.Igarashi, C.Li, M.Isogai
  • Journal Title: Archives of Virology (In press)
• [Journal Article] Mapping the RNA-binding domain on the Apple chlorotic leaf spot virus movement protein. (2005)
  • Author(s): Isogai.M., Yoshikawa, N.
  • Journal Title: Journal of General Virology 86 Pages: 225-229
• [Journal Article] Molecular detection of five cherry viruses from sweet cherry trees in Japan. (2004)
  • Author(s): Isogai, M., Aoyagi, J., Nakagawa, M.ら
  • Journal Title: Journal of General Plant Pathology 70 Pages: 288-291
  • NAID: 10014195689
• [Journal Article] 3C-like protease encoded by Rice tungro spherical virus is autocatalytically processed. (2004)
  • Author(s): Sekiguchi, H., Isogai.M., Masuta, C., Uyeda, I.
  • Journal Title: Archives of Virology (Published online)
• [Book] 植物ウイルスの事典 (2006)
  • Author(s): 磯貞雅道(分担執筆)
  • Total Pages: 8
  • Publisher: 朝倉書店(仮称)
• [Book] Viruses and Virus Diseases of Poaceae : Fijivirus Genus (Eds. : M.M.H.Lapierre and P.Signoret) (2004)
  • Author(s): Isogai, M.(分担執筆)
  • Total Pages: 4
  • Publisher: INRA, Paris
• [Publications] C.Li, N.Sasaki, M.Isogai, N.Yoshikawa: "Stable expression of foreign proteins in herbaceous and apple plants using Apple latent spherical virus RNA2 vector."Archives of Virology. In press. (2004)
• [Publications] M.Isogal, J.Aoyagi, M.Nakagawa, Y.Kubodera, K.Satoh, T.Katoh, M.Inamori, K.Yamashita, N.Yoshikawa: "Detection of five cherry viruses from sweet cherry trees in Japan"Journal of General Plant Pathology. accepted. (2004)
• [Publications] 磯貝雅道, 吉川伸幸: "細胞間移行タンパク質を使ってウイルスに強い植物を作る(同属別種のウイルスにのみ特異的に抵抗性を引き起こすメカニズムの謎を解く)"化学と生物. 41. 430-433 (2003)
• [Publications] 磯貝雅道, 吉川伸幸: "ウイルス細胞間移行タンパク質を発現する形質転換植物のウイルス抵抗性:作物の耐病性強化戦力と植物-病原体相互作用の分子機構研究"日本植物病理学会、植物感染整理談話会論文集(第39号). 10 (2003)