病原性機構の異なる2種の近緑な植物ウイルスにおける遺伝子間相互作用の研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10660048
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 三瀬 和之 京都大学, 農学研究科, 講師 (90209776)
• Keywords: プロモウイルス / 細胞間移行 / 外被タンパク質 / 移行タンパク質 / キメラウイルス / GFP遺伝子

Research Abstract

植物RNAウイルスであるブロムモザイクウイルス(BMV)とササゲクロロティックモトルウイルス(CCMV)は、同じブロモウイルス属に分類される極めて近縁なウイルスであるにもかかわらず細胞間移行における外被タンパク質要求性という点で、細胞間移行のメカニズムが大きく異なることが示唆されてきた。本年度の研究では、3分節RNAゲノムを持つBMV(B1+B2+B3)とCCMV(C1+C2+C3)にコードされた遺伝子の中で、どの遺伝子が細胞間移行において、BMVにおける外被タンパク質要求性とCCMVにおける非要求性を生じさせるのかを調べた。まず、複製酵素遺伝子を含むゲノムRNA成分(RNAとRNA2)をBMVとCCMVの間で相互に置換した組み換えウイルスC1+C2+B3と1+B2+C3はそれぞれ植物(キノア)の接種葉に病斑を形成した。それぞれのウイルスのRNA3から外被タンパク質遺伝子を欠損させた組み換えウイルスC1+C2+B3(Δcp)は病斑を形成せず、B1+B2+C3(Δcp)は病斑を形成した。つぎにRNA3にコードされた3a移行タンパク質遺伝子をBMVとCCMVの間で相互に置換したキメラウイルスB1+B2+B3(C3a)とC1+C2+C3(B3a)は病斑を形成した。外被タンパク質遺伝子を欠損させたキメラウイルスB1+B2+B3(C3a,ΔCP)は病斑を形成し、C1+C2+C3(B3a,Δcp)は形成しなかった。ウイルスの細胞間移行能力を細胞レベルで直接観察するため、外被タンパク質遺伝子を発光クラゲ由来のマーカー遺伝子であるGFP遺伝子で置換したウイルスを作製し、蛍光顕微鏡で接種葉におけるウイルスの拡がりを観察した結果、病斑形成とGFPの蛍光の拡がり(ウイルスの細胞間移行)との間には正の相関があった。以上の結果、外被タンパク質要求性に関与するウイルス遺伝子は、複製酵素遺伝子ではなく、3a移行タンパク質遺伝子であることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Kobayashi,K.: "Accumulation kinetics of viral gene products in cauliflower mosaic virus-infected turnip protoplasts." Microbiol.Immunol.42(1). 65-69 (1998)
• [Publications] Fujita,M.: "Nucleic acid-binding properties and subcellular localization of the 3a protein of brome mosaic bromovirus." J.Gen.Virol.79. 1273-1280 (1998)
• [Publications] Kobayashi,K.: "Evidence for a dual strategy in the expression of cauliflower mosaic virus open reading frames I and IV." Microbiol.Immunol.42(4). 329-334 (1998)
• [Publications] Kobayashi,K.: "Requirement of cauliflower mosaic virus open reading frame VI product for viral gene expression and multiplication in turnip protoplasts." Microbiol.Immunol.42(5). 377-386 (1998)
• [Publications] Fujita,Y.: "Genotypic and phenotypic analysis of bromovirus adaptive mutants derived from a single plant." Microbiol.Immunol.43(2). 181-185 (1999)