ウイルス感染による全身枯死誘導メカニズムの解明

• Project/Area Number: 07J03155
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Plant pathology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 尾関 丈二 The University of Tokyo, 大学院・農学生命科学研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2008: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 植物ウイルス / 病徴発現 / 細胞間移行 / 全身壊死 / 過敏感反応

Research Abstract

本研究は、植物ウイルス感染により引き起こされる全身壊死誘導メカニズムの解明を目的としている。plantago asiatica mosaic virus(PIAMV)のLi1分離株はNicotiana benthamianaに感染して『全身壊死』を引き起こすのに対して、Li6分離株は『無病徴』であり、これまでの解析から複製酵素(RdRp)の1154番目のアミノ酸(aa1154)により病徴が決定されることを明らかにしている。本研究では、PIAMV感染による『全身壊死』と、抵抗性反応に伴い観察される『過敏感細胞死』とを比較するとともに、全身感染する上で重要なウイルスの細胞間移行について解析した。
まず、複数の検定法により『全身壊死』での植物の反応を解析した。(1)DAB染色、(2)アニリンブルー染色、(3)イオンリーク量の測定、(4)防御関連遺伝子の発現解析、(5)TUNEL法、による解析の結果、PIAMV感染による『全身壊死』では『過敏感細胞死』と同様の反応が観察され、共通した分離機構に基づく可能性が示された。
PIAMVではCPのN末端領域が細胞間移行に関わることが示唆されていたことから、CP遺伝子を欠失しレポーター遺伝子を挿入したベクターを用いて細胞間移行に関わるCPのアミノ酸領域を調べたところ、3番目のロイシン(Leu-3)が細胞間移行に重要であることを明らかにした。次いでin vivoにおけるCPとTGBp1の相互作用を免疫沈降法で解析したところ、両者が共沈降しin vivoで結合することを確認した。そしてLeu-3のアラニン置換体を用いて免疫沈降を行ったところ、この場合もCPとTGBp1は結合していることを明らかにした。本研究によりLeu-3はTGBp1との結合には関与しないが、他の因子と相互作用している可能性が示された。

Research Products

• [Journal Article] Variability in the level of RNA silencing suppression caused by triple gene block protein 1 (TGBp1) from various potexviruses during infection (2009)
  • Author(s): Senshu, H., Ozeki, J., Komatsu, K., Hashimoto, M., Hatada, K., Aoyama, M., Kagiwada, S., Yamaji, Y., Namba, S.
  • Journal Title: Journal of General Virology 90 Pages: 1014-1024
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Complete nucleotide sequence of a California isolate of Radish mosaic virus (2008)
  • Author(s): Komatsu, K., Hatada, K., Hashimoto, M., Ozeki, J., Maejima, K., Kagiwada, S., Yamaji, Y., Namba, S.
  • Journal Title: Archives of Virology 153 Pages: 2167-2168
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nucleotide sequence analysis of seven Japanese isolates of Plantago asiatica mosaic virus(PIAMV): a unique potexvirus with significantly high genomic and biological variability within the species (2008)
  • Author(s): Komatsu, K., Yamaji, Y., Ozeki, J., Hashimoto, M., Kagiwada, S., Takahashi, S. and Namba, S.
  • Journal Title: Archives of Virology 153 Pages: 193-198
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Complete nucleotide sequence of asparagus virus 3 (2008)
  • Author(s): Hashimoto, M., Ozeki, J., Komatsu, K., Senshu, H., Kagiwada, S., Mori, T., Yamaji, Y. and Namba, S.
  • Journal Title: Archives of Virology 153 Pages: 219-221
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genome sequence of a Japanese isolate of Radish mosaic virus:the first compIete nucleotide sequence of acrucifbr-infecting comovirus (2007)
  • Author(s): Komatsu, K., Hashimoto, M., Maejima, K., Ozeki, J., Kagiwada, S., Takahashi, S., Yamaji, Y. and Namba, S.
  • Journal Title: Archives of Virology 152 Pages: 1501-1506
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The N-Terminal Region of the Plantago asiatica mosaic virus Coat Protein is Required for Cell-to-Cell Movement but is Dispensable for Virion Assembly
  • Author(s): Ozeki, J., Hashimoto, M., Komatsu, K., Maejima, K., Himeno, M., Senshu, H., Kawanishi, T., Kagiwada, S., Yamaji, Y., Namba, S.
  • Journal Title: Molecular Plant-Microbe Interactions (掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] オオバコモザイクウイルス(PIAMV)の外被タンパク質と移行タンパク質 (triple gene block protein 1 ; TGBp1) との in vivo における相互作用の解析 (2009)
  • Author(s): 青山倫子, 尾関丈二, 川西剛史, 岡野夕香里, 前島健作, 小松健, 山次康幸, 難波成任
  • Organizer: 日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 山形
  • Year and Date: 2009-03-26