| Project/Area Number |
19H02953
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39040:Plant protection science-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高橋 英樹 東北大学, 農学研究科, 教授 (20197164)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮下 脩平 東北大学, 農学研究科, 助教 (60556710)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2019: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
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| Keywords | 植物ウイルス / 植物免疫 / 核酸受容体 / キュウリモザイクウイルス / 核酸認識受容体 / ウイルス感染防御 / ウイルス |
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| Outline of Research at the Start |
糸状菌や細菌の認識と防御応答に関わる受容体タンパク質は、植物と動物の間で構造的な共通性が認められることが広く知られている。一方、ウイルス防御システムについては、動物では、TLRやRIG-Iなどの核酸認識受容体タンパク質を介した自然免疫システムが中心的な役割を果たしている。しかし、植物では、RNAサイレンシングシステム以外に、核酸認識受容体タンパク質を介したウイルス防御システムの存在が明らかになっていない。本申請課題では、植物において核酸認識受容体を介して活性化される新規な植物免疫システムの存在を明らかにし、そのウイルス防御システムの分子基盤を解析する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、poly(I:C)[動物で自然免疫を賦活化する誘導核酸]を処理した植物において、防御応答マーカー遺伝子の発現誘導が報告された。しかし、動物の自然免疫においてウイルス感染防御に主要な役割を果たしている核酸認識受容体が、植物免疫にも存在するかどうは明らかになっていない。本研究では、植物における核酸認識受容体を介したウイルス防御システムの存在を明らかにすることを目的としている。シロイヌナズナに不顕性感染するキュウリモザイクウイルスHo系統[CMV(Ho)]を核酸認識受容体認識ウイルス、Turnip crinkle virus (TCV)をチャレンジ接種ウイルス(TCVの増殖抑制により、ウイルス防御システムの誘導が確認できる)に用いて解析い、CMV(Ho)感染が、再現性良くTCVの感染増殖と細胞間移行を阻害することを明らかにしている。 当該年度は、CMV(Ho)の前接種で生成されたCMV核酸分子の受容体認識によるウイルス防御システム誘導に起因することを調べるため、核酸認識受容体候補である3種類の受容体キナーゼ遺伝子(SERK1, SERK2 and SERK4)にタグ配列を付加したコンストラクトを形質転換したシロイヌナズナを用いて、共免疫沈降法により受容体キナーゼタンパク質とCMV核酸分子の結合を解析したが、安定した結合は確認できなかった。もう一つのアプローチとして、シロイヌナズナのゲノムにT-DNAを挿入することにより機能を喪失した変異体(serk1, serk2 and serk4)を作出した。この中で、serk2変異植物へのCMV(Ho)接種では、TCVの増殖抑制がキャンセルされたことから、serk2がCMVの認識に直接的あるいは間接的に関与している可能性が考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初、期間内にタグ配列を付加した3種類の受容体キナーゼ遺伝子(SERK1, SERK2 and SERK4)とCMV核酸分子の結合解析を終了する予定であったが、現段階では両者の安定した結合は確認できていないことから、「やや遅れている」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
共免疫沈降法により受容体キナーゼタンパク質（serk1, serk2 and serk4）とCMV核酸分子の結合を解析したが、安定した結合は確認できなかったことから、さらに結合条件の検討を行う。同時に、これまでの研究から、本研究実施者は、CMVの外被タンパク質が抵抗性誘導に関わっていることを明らかにしているため、CMV外被タンパク質と受容体キナーゼタンパク質の相互作用解析に向けて、抵抗性誘導に関わるCMV外被タンパク質の高次構造を解析を進める。
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