ウイルス感染防御機構における2本鎖RNA結合および合成タンパク質の機能解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15028207
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 福原 敏行 東京農工大学, 農学部, 助教授 (90228924)
• Keywords: 2本鎖RNA / 2本鎖RNA結合タンパク質 / RNA依存RNA合成酵素 / Dicer / ジーンサイレンシング / アグロバクテリウム / Co-infiltration / 遺伝子破壊株

Research Abstract

2本鎖RNA結合タンパク質(dsRBP)およびRNA依存RNA合成酵素(RdRp)のウイルス感染防御機構における役割を解明することを目的として、N末端に2つの2本鎖RNA結合モチーフ(dsRBM)を含みRNAiに関与するタンパク質RDE-4と構造が似ているHYL1、DRB2,DRB4,DRB5、4種のDicer様タンパク質(DCL1-DCL4)およびRNaseIII様タンパク質RTL2、これら計9種のシロイヌナズナのタンパク質について主に生化学的に解析した。
その結果、1)5種,(HYL1,DRB2,DRB4,DRB5,DCL1)が2本鎖RNA特異的結合活性の確認、2)RTL2において2本鎖RNA分解活性の確認、3)HYL1の2個のdsRBMのうちC末側のモチーフ(dsRBM2)は2本鎖RNA結合能がなく、N末側のモチーフ(dsRBM1)のみに2本鎖RNA結合能があること、4)これらのdsRBPは、dsRBMを介してお互いに相互作用し、その中でもHYL1とDCL1、DRB4とDCL4の相互作用が強いこと、5)DCL1、HYL1,DRB4は核に局在し、DRB2は細胞質に局在すること等を明らかにした。
これら2本鎖RNA結合タンパク質のウイルス感染防御機構(ジーンサイレンシング)に対する影響を解析するため、アグロバクテリウムを用いたCo-infiltration法によりDCL1,DCL3,HYL1,DRB2,DRB4等のジーンサイレンシングに及ぼす影響を解析したが、影響を及ぼすという結果はまだ得られていない。また、これらdsRBPおよびRdRp遺伝子破壊株を確立しその表現型を解析したが、DCL1遺伝子破壊株のような目立った形態異常は観察されなかった。現在miRNA、siRNAの蓄積量の解析を進めている。

Research Products

• [Publications] Horiuchi H., Moriyama H., Fukuhara T.: "Inheritance of Oryza sativa endornavirus in F1 and F2 hybrids between japonica and indica rice."Genes & Genetic Systems. 78. 299-234 (2003)
• [Publications] Koga R., Horiuchi H., Fukuhara T.: "Double-stranded RNA replicons associated with chloroplasts of a green alga, Bryopsis cinicola."Plant Molecular Biology. 51(6). 991-999 (2003)