宿主植物とPotyvirusの宿主・病原関係成立機構の解明

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16580031
• Research Institution: St. Marianna University School of Medicine
• Principal Investigator: 三好 洋 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 助手 (80322519)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 友尾 幸司 大阪薬科大学, 薬学部, 講師 (70257898) ; 夏秋 知英 宇都宮大学, 農学部, 教授 (10134264)
• Keywords: シロイヌナズナ / ポティウイルス / 翻訳開始因子 / ゲノム結合蛋白質

Research Abstract

1.シロイヌナズナ翻訳開始因子eIF(iso)4E及びウイルスゲノム結合蛋白質VPgの発現と精製、結晶の調製
eIF(iso)4EおよびVPgの大量発現系の構築および精製に成功し、研究分担者大阪薬科大学友尾幸司講師と共に結晶化条件の検討を行っている。
2.VPgとeIF(iso)4Eとの相互作用の分析
アフィニティーカラムを用いた結合分析を行なった結果、VPgが選択的にeIF(iso)4Eと直接結合し、更にeIF(iso)4Gとの三者複合体を形成する結果を得た。この結果は、ウイルスゲノムに共有結合したVPgが、宿主のeIF(iso)4F複合体に結合してリボソームをウイルスゲノムRNAへ誘導して、ウイルスゲノムの蛋白質への翻訳に直接関与している可能性やeIF(iso)4Gと微細管蛋白質との結合を介したウイルスゲノムRNAの細胞間移行への関与の可能性を示唆する。さらに、直接キャップ構造を認識するTrp残基をほかのアミノ酸に置換したeIF(iso)4E変異体が、キャップ構造にもVPgに対しても同様に結合能を失った事から、結合領域の重複している事も示唆された(Cold Spring Harbor Laboratory Meeting Translational Control 2004で報告)。これはVPgが部分的にキャップ構造への分子擬態の様な形態をもっている可能性も示唆している。
また、SPR法を用いた生化学的な速度論の解析により、このeIF(iso)4EとVPgとの相互作用が、eIF(iso)4Eと宿主の植物細胞のmRNAとの結合よりも極めて高い親和性である結果を得た(第26回日本分子生物学会年会で報告)。これはウイルス感染初期段階のウイルスゲノムの翻訳が宿主のmRNAよりも優先的に翻訳が開始され、病原性を発揮する理由を説明できるものである。