| Project/Area Number |
19J23080
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 39040:Plant protection science-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤本 祐司 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 植物ウイルス / leaky scanning / mRNA / リボソーム / 植物保護 / 劣性抵抗性 / 翻訳開始因子 |
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| Outline of Research at the Start |
植物ウイルスに対する劣性抵抗性は、未だに分子機構の全容解明には至っていないが、その原因の一つは植物の無細胞翻訳系において特定の遺伝子産物を除去することが困難なことにあった。本研究ではシロイヌナズナ変異体由来の無細胞翻訳系（ACE ）を利用することでブレークスルーを起こす点に新規性がある。また、翻訳開始因子の機能に着目し、その欠損により異なるウイルスタンパク質の翻訳が阻害されることにより、ウイルス抵抗性が誘導されるという仮説を検証し、劣性抵抗性の分子機構に統一的理解をもたらそうとするものである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
アルファフレキシウイルス科およびベータフレキシウイルス科に属するウイルスは、プラス鎖RNAをゲノムとし、その5′末端にはキャップ構造が、3′末端にはポリA配列が存在する。フレキシウイルスには複数種の植物病原ウイルスが属することが知られており、多くの種はそのゲノムに5つのタンパクをコードし、このうち5′末端側から2-4番目にコードされているtriple gene blockタンパク質 (TGBp1/2/3)は、ウイルスが感染細胞から隣接細胞へと移行する際に必須な移行タンパク質としての機能を持つことが知られている。従来、TGBp1/2/3のうち、TGBp1はサブゲノムRNA (sgRNA)1から、TGBp2とTGBp3はsgRNA2から翻訳されると考えられてきたが、sgRNA2は明瞭に検出されてこなかった。
本研究ではまず、アルファフレキシウイルス科ポテックスウイルス属に属するplantago asiatica mosaic virus (PlAMV)の翻訳機構をモデルケースに解析を行い、TGBp1/2/3は全てsgRNA1から翻訳されていること、TGBp2/3の翻訳は、TGBp1の開始コドンの読み過ごし(leaky scanning)に依存して翻訳されること、leaky scanningの効率はTGBp1の5' UTRの著しい短さにより促進されていること、これにより、TGBp1/2/3の翻訳がウイルスの増殖に最適な量に調整されている可能性があることを示した。フレキシウイルスに属する複数種のウイルスについてsgRNA1からのTGBp1/2の翻訳の可能性を検証した結果、いずれのウイルスもPlAMV同様の結果を示し、PlAMVのとる翻訳戦略はフレキシウイルスに保存されたものである可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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