| Project/Area Number |
19F19391
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 39040:Plant protection science-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
中原 健二 北海道大学, 農学研究院, 講師 (90315606)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
AKHTER MD. Shamim 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 外国人特別研究員
AKHTER MD. 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2019-11-08 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
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| Keywords | カルモジュリン様タンパク質 / ATG8 / 葉緑体外包膜タンパク質 / キュウリモザイクウイルス / 2b / オートファジー / 植物ウイルス / Atg8 / 2bタンパク質 |
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| Outline of Research at the Start |
植物に対して微生物は共生してともに利益を得る関係から病原体として敵対する関係まで多様であり、植物は接触したり侵入してくる微生物の中から病原体を見分け防御機構を働かせることは身を守るために大切である。病原ウイルスは、その毒性に関わる因子として、RNAサイレンシング抑制タンパク質を持つ。我々は最近、植物はカルモジュリン様タンパク質を介してこのRNAサイレンシング抑制タンパク質を感知することで病原ウイルスの侵入を認識し、分解に導くことで防御する仕組みを見出した。本研究で、このカルモジュリン様タンパク質によるウイルス毒性因子の認識・分解機構の詳細を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
受け入れ研究者は、これまでカルモジュリン様タンパク質(CML)とCMV 2bを含むウイルスのRNAサイレンシング抑制タンパク質との相互作用について研究してきた。CMLと2bの相互作用の背景メカニズムを解明するために、昨年までのDr. Akhter特別研究員と受け入れ研究者の研究で、葉緑体外包膜タンパク質がCMLと2b両方と結合することを酵母ツーハイブリッド法により見出した。また、CMV 2bがオートファジーのキー遺伝子であるATG8と結合することを酵母ツーハイブリッド法による試験で見出した。本年度は、これらの結合、すなわち、CMV 2bとCML、CMLと葉緑体外包膜タンパク質、葉緑体外包膜タンパク質とCMV 2b、およびCML 2bとATG8が植物細胞内でも結合するのかどうか、それらのタンパク質とルシフェラーゼの部分断片を融合させた融合タンパク質を一過発現し、結合の有無をルシフェラーゼ活性で測定するsplit luciferase相補解析により検証した。植物細胞での一過発現には、Nicotiana benthamiana葉でのアグロバクテリウムのインフィルトレーションにより一過発現系を用いた。その結果、split luciferase相補解析により植物細胞内においていずれの組み合わせでも結合していることが確かめられた。そこで、これらの結合が、それぞれのタンパク質の機能や役割にどのように関わるのか、検証を進め、葉緑体外包膜タンパク質の高発現下で、CMV 2bの蓄積量が低下して、RNAサイレンシング抑制活性が弱まることが分かった。CMV 2bは葉緑体外包膜タンパク質と結合するとATG8との結合を介したオートファジーによる分解が促進している可能性が考えられた。受け入れ研究者の以前の研究でCMLは2bと結合しオートファジーによる分解に導くことでウイルス防御に関わることを明らかにした。そしてDr. Akhter特別研究員との本研究により、このCMLを介したウイルス防御機構に葉緑体外包膜タンパク質が重要な貢献をしていることが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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