PTGSによる植物ウイルス耐性発現機構の解析

• Project/Area Number: 04J11748
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Applied molecular and cellular biology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小松 健 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: ポテックスウイルス / PTGS / タバコ / 感染阻害

Research Abstract

PTGS(Post-transcriptional gene silencing)が植物のウイルスに対する防御機構として働く分子機構を解明することを目的として、さまざまな病原性を示すポテックスウイルスの複数の系統の網羅的解析をおこなってきた。具体的には、ポテックスウイルス属のタイプ種であるジャガイモXウイルスの本邦産5系統(PVX-OS,-BS,-BH,-OG,-TO)を蒐集し全塩基配列を決定した。さらに、これら全塩基配列を決定したPVX5系統のうち、OS系統(輪状斑)とBS系統(無病徴)を用いてキメラウイルスを作成し、これらの病徴を決定するウイルスゲノム領域が複製酵素の1アミノ酸により決定されていることを明らかにした。
本年度は、同様にポテックスウイルス属のオオバコモザイクウイルスのユリ分離株(Li1-Li6)を蒐集しその全塩基配列を決定した。さらに、このうちタバコ属植物Nicotiana benthamianaで病原性の顕著に異なる2分離株Li1(全身壊死)とLi6(無病徴)について、キメラウイルスを作製し、病徴決定因子がジャガイモXウイルスと同様に複製酵素の1アミノ酸により決定されていることを解明した。また、ウイルスの蓄積量は病徴の違いとは関連していないことを明らかにした。
この両ポテックスウイルスにおける知見は、ウイルス複製酵素のわずかな変異によって病徴が大きく変化することを示しており、また両ポテックスウイルスともウイルスの蓄積量が病徴の違いとは関連していないことから、ウイルスと宿主の複雑な相互作用がPTGSの働きなどを左右し、ウイルスの病徴発現を決定している可能性を示唆している。

Research Products

• [Journal Article] A single amino acid in the RNA-dependent RNA polymerase of Plantago asiatica mosaic virus contributes to systemic necrosis. (2006)
  • Author(s): Ozeki, J., Takahashi, S., Komatsu, K., Kagiwada, S., Yamashita, K., Mori, T., HIrata, H., Yamaji, Y., Ugaki, M., Namba, S.
  • Journal Title: Archives of Virology 116 Pages: 2067-2075
• [Journal Article] The efficiency of interference of Potato virus X infection depends on the target gene. (2006)
  • Author(s): Takahashi, S., Komatsu, K., Kagiwada, S., Ozeki, J., Mori, T., Hirata, H., Yamaji, Y., Ugaki, M., Namba, S.
  • Journal Title: Virus Research 116 Pages: 214-217
• [Journal Article] A single amino acid in the RNA-dependent RNA polymerase of Plantago asiatica mosaic virus contributes to systemic necrosis. (2006)
  • Author(s): Ozeki, J., Takahashi, S., Komatsu, K., Kagiwada, S., Yamashita, K., Mori, T., Hirata, H., Yamaji, Y., Ugaki, M., Namba, S.
  • Journal Title: Archives of Virology 116 (in press)
• [Journal Article] Phylogenetic characteristics, genomic heterogeneity and symptomatic variation of five closely related Japanese strains of Potato virus X. (2005)
  • Author(s): Komatsu, K., Kagiwada, S., Takahashi, S., Mori, T., Yamaji, Y., Hirata, H., Ugaki, M., Namba, S.
  • Journal Title: Virus Genes 31 Pages: 99-105
• [Journal Article] A single amino acid residue of RNA-dependent RNA polymerase in the Potato virus X genome determines the symptoms in Nicotina plants. (2005)
  • Author(s): Kagiwada, S., Yamaji, Y., Komatsu, K., Takahashi, S., Mori, T., Hirata, H., Suzuki, M., Ugaki, M., Namba, S.
  • Journal Title: Virus Research 110 Pages: 177-182
• [Journal Article] Phylogenetic characteristics, genemic heterogeneity and symptomatic variation of five closely related Japanese strains of Potato virus X. (2005)
  • Author(s): Komatsu, K., Kagiwada, S., Takahashi, S., Mori, T., Yamaji, Y., Hirata, H., Suzuki, M., Ugaki, M., Namba, S.
  • Journal Title: Virus Genes (in Press)