植物ウイルス由来RNAサイレンシング抑制因子群の作用機構の解析

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K06046
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 児玉 浩明 千葉大学, 大学院園芸学研究科, 教授 (70302536)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮原 平 千葉大学, 大学院園芸学研究科, 講師 (90720889)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: RNAサイレンシング / RNAサイレンシング抑制因子 / RDR6 / タバコ / transient assay

Outline of Annual Research Achievements

植物は植物ウイルスを認識し、RNAサイレンシングと呼ばれる仕組みによりウイルスのRNAを分解する短鎖RNA分子を産生する。一方、植物ウイルスはRNAサイレン シングから逃れるために、VSRと呼ばれるタンパク質を産生して対抗する。RNAサイレンシング経路におけるVSRの標的ステップについての研究においては、RDR6が複数のステップに関与するために、標的ステップの同定が困難である。本研究ではタバコを宿主としてRDR6ノックダウン株と野生株を用い、agroinfiltration法によりVSRとレポーター遺伝子としてホタルルシフェラーゼ遺伝子、およびルシフェラーゼ遺伝子を標的とするRNAiコンストラクトを同時に一過的に導入する方法により、VSRによって阻害されるRNAサイレンシングを比較検討することで、VSRの特徴を明らかにするものである。令和2年度ではTomato bushy stunt virusのVSRであるP19タンパク質、Potato virus XのVSRであるP25タンパク質についてRNAサイレンシングへの影響を解析するとともに、タバコRDR6ノックアウト株を作成するためのゲノム編集用コンストラクトを作成した。P19タンパク質はRDR6ノックダウン株においてもRNAサイレンシングを抑制すること、一方P25タンパク質は、今回の測定条件ではRNAサイレンシングを抑制しなかった。P25タンパク質は従来もシステミックRNAサイレンシングを特に抑制するとの報告が多いこと、P25タンパク質自体はウイルスの拡散に関わるmovement protein としても知られていることから、siRNA分子の長距離移動を抑制する働きがある可能性が考えられた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

令和２年度は、コロナ渦により研究を遂行する大学院生の研究が遅れる事態となった。令和3年度においては、研究が遂行できる体制を整えることができたので、研究を当初予定に近づけることができると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

令和２年度では、研究方法を改良するために、タバコRDR6遺伝子のノックアウト株の作成に必要なゲノム編集用コンストラクトを作成した。令和3年度において実際にゲノム編集個体の作出を行う予定である。加えて、Tobacco etch virusのHC-Proなど、4種のVSRについてRNAサイレンシングの抑制ステップの同定を行う予定である。

Causes of Carryover

令和2年度はコロナ渦により、大学院生による研究が大きく影響を受け、そのため、研究に遅れが生じたことにより、次年度使用額が生じました。令和3年度では、研究に従事する学生数を充分に確保できたので、研究の遅れを取り戻すことによって、助成金を有効に使用できる。