タバコモザイクウイルスゲノムの5′末端領域による翻訳制御機構の解析

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K14896
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 吉田 哲也 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 研究員 (00809874)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 植物ウイルス / タバコモザイクウイルス / 翻訳 / 複製

Outline of Annual Research Achievements

タバコモザイクウイルス（TMV）のゲノムRNAの5′末端領域は、ウイルスゲノムRNAの翻訳および複製の制御に重要であることが知られている。また、ウイルスゲノムRNA複製には、当該領域をTMV複製タンパク質が認識することが重要であることがこれまでに明らかとなっている。
TMVゲノムRNAの5′末端領域のうち翻訳制御に重要な役割を果たす配列を見出すため、昨年度までに当該領域内の様々な部分RNA断片およびそれらに変異を導入したものが試験管内RNA翻訳活性をトランスに阻害するかを調べた。これにより、翻訳阻害に最も大きく寄与するのは、RNA断片内の特定のウイルス由来配列ではなく開始コドン部分であるという予想外の結果を得た。
そこで、今年度はTMVゲノムRNAの5′末端領域のうち、ウイルスRNAの複製制御に重要な役割を果たす配列を明らかにすることを目的として解析を行った。これまでに、試験管内系におけるTMVゲノムRNAの複製が、当該領域内の様々な部分RNA断片の添加によりトランスに阻害されることを見出していたことから、複製阻害活性を示したRNA断片の配列に相当する領域を含む5′末端領域内の様々な領域に塩基置換や欠失を導入した変異TMV RNAを作出し、その複製活性を試験管内系を用いて調べた。その結果、5′末端付近の複数の領域がTMVゲノムRNA複製に寄与することを見出した。また、試験管内選択法を用いたTMV複製タンパク質の認識するRNAモチーフの同定に向けた条件検討に着手した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

5′末端領域内に様々な変異を導入したTMV RNAの複製活性を調査し、ゲノムRNA複製に必要な複数の領域を見出すことができたため。

Strategy for Future Research Activity

5′末端領域内に新たな変異を有するTMV RNAを追加で複数作出し、その複製活性を調べることにより、効率のよいゲノムRNA複製に必要な配列を明らかにする。また、試験管内選択法を用いた実験系を確立し、TMV複製タンパク質の認識するRNAモチーフの同定を試みる。

Causes of Carryover

5′末端領域内に変異を有するTMV RNAの複製活性試験を予定より順調に進めることができたため。次年度は、新たに作出予定の変異TMV RNAを用いた複製活性試験および試験管内選択法を用いたTMV複製タンパク質の認識するRNA配列の同定に関する解析に使用する。