電子顕微鏡イメージング法によるイネ萎縮ウイルスの吸着、複製、輸送時の構造解析

• Project/Area Number: 20051012
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 岩崎 憲治 Osaka University, 蛋白質研究所, 准教授 (20342751)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥6,800,000 (Direct Cost: ¥6,800,000); Fiscal Year 2009: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2008: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
• Keywords: イネ萎縮ウイルス / 電子線トモグラフィー / 電子顕微鏡

Research Abstract

アァイトレオウイルスの生活環を構成する主要なステッフにおいて、昆虫細胞内でウイルスが構築する超分子構造の解明を目指し、本特定領域研究計画研究班員である大村敏博博士との共同研究のもと、3D電子顕微鏡イメージング法をウイルス感染細胞に適用した。本年度は、当初の計画にもあったRDVと同属のレオウイルス科Rice Gall Dwarf Virus (RGDV)について、その感染細胞内に共焦点顕微鏡や通常の透過型電子顕微鏡観察において興味深い超分子構造の存在が認められたため、3D電子顕微鏡イメージングによる解析を行った。RGDVを感染させた媒介昆虫細胞において、ウイルス複製部位であるバイロプラズムでは、ウイルスのコアタンパク質P5だけでなく、非構造ウイルスタンパク質であるPns7とPns12を含んでいることが、大村ら農研センターグループの研究でわかった。実際、微小管の脱重合剤の添加は、ウイルスと微小管との会合抑制し、ウイルスの複製に著しい影響を与えることなく、細胞からのウイルス放出を阻害した。RGDV感染媒介昆虫細胞のプラスチック切片の電子線トモグラフィーを行ったところ、微小管に沿って規則正しく並んでいるRGDVが認められた。本解析を行う上で、撮影時のデフォーカス量の検討を行ったところ、チューブリンに相当する球状体が認められるほど分解能を向上させることができた。また、トモグラムのスライス像は、微小管とウイルスとの間になんらかの分子が存在することを示唆するものであったが、同定までは当該年度にはできなかった。RGDVが感染細胞において観察されるミトコンドリア周辺へのウイルス粒子の特異的な集合状態を電子線トモグラフィーで三次元可視化したところ、ウイルス粒子とミトコンドリアの間には、隙間があり、直接結合しているのではないことが明らかになった。

Research Products

• [Journal Article] Association of Rice gall dwarf virus with microtubules is necessary for viral release from cultured insect vector cells. (2009)
  • Author(s): Wei, T., Ichiki-Uehara, T., Miyazaki, N., Hibino, H., Iwasaki, K., Omura, T.
  • Journal Title: Journal of Virology 83 Pages: 10830-10835
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] M36生物学における話題と電子顕微鏡 (2009)
  • Author(s): 岩崎憲治
  • Journal Title: 日本結晶学会誌 51 Pages: 70-71
• [Journal Article] イネ萎縮ウイルスのライフサイクルにおける超分子複合体の解析 (2009)
  • Author(s): 岩崎憲治、宮崎直幸、片山寿美枝、大村敏博
  • Journal Title: 顕微鏡 44 Pages: 82-86
  • NAID: 130007788909
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The structure of rat liver vault at 3.5 angstrom resolution (2009)
  • Author(s): 田中秀明
  • Journal Title: Science 323 Pages: 384-388
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pleomorphic Configuration of the Trimeric Capsid Proteins of Rice dwarf virus that Allows Formation of Both the Outer Capsid and Tubular CrysIals (2008)
  • Author(s): 岩崎,憲治
  • Journal Title: Journal of Molecular Biology 383 Pages: 252-265
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A vault ribonucleoprotein particle exhibiting 39-fold dihedral symmetry (2008)
  • Author(s): 加藤公児
  • Journal Title: Acta Crystallogr. D Biol. Crystallogr 64 Pages: 525-531
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 電子線トモグラフィー (2008)
  • Author(s): 岩崎憲治
  • Journal Title: 生化学 80 Pages: 1141-1141
• [Presentation] 低温電子顕微鏡法における生体超分子複合体に対する電子線照射損傷の定量的評価 (2009)
  • Author(s): 葦原雅道, 加藤貴之, 藤井高志, 松波秀行, 宮田知子, 岩崎憲治, 難波啓一
  • Organizer: 第47回生物物理学会年会
  • Place of Presentation: アクティとくしま・徳島文理大学徳島キャンパス,徳島
  • Year and Date: 2009-10-31
• [Presentation] ラット肝臓由来ボルトの3.5A分解能での構造解析 (2009)
  • Author(s): 加藤公児, 田中秀明, 山下栄樹, 住澤知之, Yong Zhou, Min Yao, 岩崎憲治, 吉村政人, 月原冨武
  • Organizer: 第47回生物物理学会年会
  • Place of Presentation: アクティとくしま・徳島文理大学徳島キャンパス,徳島
  • Year and Date: 2009-10-31
• [Presentation] 媒介昆虫細胞内におけるRice gall dwarf virusのミトコンドリアへの局在 (2009)
  • Author(s): 清水巧, Wei Taiyun, 宮崎直幸, 一木(植原)珠樹, 日比野啓行, 岩崎憲治, 大村敏博
  • Organizer: 第57回日本ウィルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 都市センターホテル,東京
  • Year and Date: 2009-10-26
• [Presentation] Rice gall dwarf virusは、マイクロチューブルを介して昆虫細胞内を移行し細胞外に放出される (2009)
  • Author(s): 一木(植原)珠樹, Wei Taiyun, 宮崎直幸, 日比野啓行, 岩崎憲治, 大村敏博
  • Organizer: 第57回日本ウィルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 都市センターホテル,東京
  • Year and Date: 2009-10-26
• [Presentation] 微小管とRice Gall Dwarf virus (2009)
  • Author(s): 岩崎憲治, 宮崎直幸, Taiyun Wei, 一木珠樹, 日比野啓行, 大村敏博
  • Organizer: 特定領域研究「生体超分子の構造形成と機能制御の原子機構」第5回ワークショップ
  • Place of Presentation: 湘南国際村センター国際会議場
  • Year and Date: 2009-07-27
• [Presentation] RDVおよびRGDVの細胞内輸送に関わる超分子構造体 (2009)
  • Author(s): 岩崎憲治, 宮崎直幸, Taiyun Wei, 日比野啓行, 一木珠樹, 大村敏博
  • Organizer: 特定領域研究「生体超分子の構造形成と機能制御の原子機構」第6回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 千里ライフサイエンスセンター,大阪
  • Year and Date: 2009-07-27
• [Presentation] EM imaging of flexible proteins and supramolecular complexes within cells (2009)
  • Author(s): 岩崎憲治
  • Organizer: Global COE International Symposium
  • Place of Presentation: 兵庫県立大学
  • Year and Date: 2009-03-25
• [Presentation] 電子顕微鏡イメージング法によるイネ萎縮ウイルスの吸着,複製輸送時の構造解析 (2008)
  • Author(s): 岩崎憲治
  • Organizer: 「生体超分子の構造形成と機能制御の原子機構」第4回ワークショップ
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台国際会議場
• [Presentation] イネ萎縮ウイルスに見られるチューブ状構造 (2008)
  • Author(s): 岩崎憲治
  • Organizer: 「生体超分子の構造形成と機能制御の原子機構」第5回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: つくば
• [Presentation] Structure of vault purified from rat liver (2008)
  • Author(s): 加藤公児
  • Organizer: XXI Congress of the International Union of Crystallography
  • Place of Presentation: 大阪府立国際会議場
• [Presentation] イネ・ゴール・ドワープ・ウイルスのミトコンドリアとの結合領域の解析 (2008)
  • Author(s): 大村敏博
  • Organizer: 「生体超分子の構造形成と機能制御め原子機構」第5回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: つくば
• [Book] VIRUS REPORT (2009)
  • Author(s): 宮崎直幸、岩崎憲治、大村敏博
  • Total Pages: 10
  • Publisher: 医薬ジャーナル社
• [Book] タンパク質をみる-構造と挙動-(長谷俊治・高尾敏文・高木淳一編) (2009)
  • Author(s): 岩崎憲治、安永卓生、光岡薫
  • Total Pages: 30
  • Publisher: 化学同人