植物細胞における動物インターフェロンシステムの発現と抗ウイルス分子機構の解明

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06454136
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 江原 淑夫 東北大学, 農学部, 教授 (50005625)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 久美子 東北大学, 農学部, 教務職員 (10228603) ; 柄澤 明 東北大学, 農学部, 助手 (90204651) ; 羽柴 輝良 東北大学, 農学部, 助教授 (20189476)
• Keywords: 植物ウイルス抵抗性 / 動物インターフェロン / 形質転換

Research Abstract

ウイルスに感染した動物細胞にはインターフェロンが生成し、ウイルス増殖を抑制する。インターフェロンは2,5-oligoadenylate(2,5-A)synthetaseとprotein kinaseを活性化する。抗ウイルス機構の1つとして2,5-Aにより活性化されたendoribonuclease(RNase L)がウイルスRNAを不活化することが考えられている。
本研究ではヒト由来の2,5-A synthetase(2,5-AS)cDNAをAgrobacterium介在によりタバコ(Nicotiana tobacum cv.Samsun NN)に形質転換した。カルスより個体を誘導(Ro世代)し、タバコモザイクウイルス(TMV)とキュウリモザイクウイルス(CMV)に対する抵抗性を調べた。
0.1μg/ml TMV接種において病斑数は、非形質転換体(control)に比べ、10〜40%減少した。CMV普遍系1μg/mlを接種した場合、全身病徴のモザイク症は軽減した。強毒系のCMV黄斑系1μg/mlを接種した場合、強いモザイク症の発現が 1〜2日controlに比べ遅れた。この場合は特に病徴の軽減は認められなかった。
以上のように2,5-AS cDNAによる形質転換タバコにおいて、程度に差はあるがTMVおよびCMVに対する抵抗性が認められた。またRoから採取した種子から得た個体(R_1)においても同様の結果を得た。この形質転換体よりmRNAを抽出し、2,5-AS cDNAをプローブとしてノザンハイブリダイゼーションを試みると明らかに陽性反応が認められ、2,5-ASmRNAの発現が検出された。しかし2,5-ASの存在およびその活性については未だ確認されていない。今後は形質転換体における2,5-ASの活性を調べると共に、抗ウイルス性発現の機構を検討し、さらにその性質を高める方策についても考えて行きたい。

Research Products

• [Publications] Ehara,Y.et al.: "Resistance to viruses in transgenic tobacco plants introduced mammalian 2,5-oligoadanylate synthetase cDNA" Tohoku Jour. Agric. Res.44. 1-6 (1994)
• [Publications] Nakamura,S.et al.: "Plants transformed with mammalian 2',5' oligoadanylate synthetase gene show resistance to virus infection" Ann. Phytopath. Soc. Japan. 60. 691-693 (1994)