2015 Fiscal Year Annual Research Report
植物RNAウイルスによるプログラム細胞死抑制機構の解明
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26850231
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
小松 健 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (60451837)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 全身壊死 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は本研究期間に、以前からプログラム細胞死（PCD）誘導機構に関する研究を行ってきたポテックスウイルス属のオオバコモザイクウイルス(plantago asiatica mosaic virus; PlAMV)に加え、コモウイルス属のダイコンモザイクウイルス(radish mosaic virus; RaMV)もNicotiana benthamiana(Nb)に感染するとPCDを伴う全身壊死を誘導し、このPCDがRaMVのヘリカーゼタンパク質により引き起こされることを明らかにした。RaMV、PlAMVの感染植物におけるPCDには防御関連遺伝子の発現誘導が伴い、抵抗性反応に重要な役割を果たすSGT1などの宿主因子が関与し、ともにヘリカーゼタンパク質により誘導されるなど類似した特徴を示す。以上より、植物RNAウイルスによるPCD誘導の機構にある程度の共通性があることが示唆された。しかし、PlAMV のPCD誘導はヘリカーゼタンパク質の活性に必要とされるGKSモチーフへの変異で抑制される一方で、RaMVではヘリカーゼのN末端領域に存在する両親媒性ヘリックスがPCD誘導を担い、GKSモチーフへの変異はPCDを抑制しなかった。この結果はPlAMVにおいてはヘリカーゼの全体的な構造あるいはヘリカーゼ活性という感染に必須な機能がPCDを誘導しうることを示唆しており、PCDを抑制し壊死を起こさないPlAMVは感染時の蓄積量自体が低下しているというこれまでの知見と一致している。最終年度にはPlAMVのPCD抑制機構を詳細に解析するため、本ウイルスの迅速・簡便な検出系を構築するとともに、PlAMVのプロトプラスト感染系を確立した。これによりPCD抑制能を持つPlAMVの１細胞レベルの蓄積量が低下していることを確認し、PCD抑制能を持たない分離株では１細胞レベルの細胞死が生じていることを示す結果を得た。また、外被タンパク質（CP）に細胞間移行を起こらなくする変異（L3A）を導入したPlAMVではPCD抑制が弱まることを見出し、CPがウイルス感染時のPCD抑制に寄与している可能性が示唆された。
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