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植物RNAウイルスの複製における細胞内膜輸送系の役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 12J03994
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 植物病理学
研究機関京都大学

研究代表者

兵頭 究  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードゲノムRNA複製 / 細胞内膜送系 / RCNMV / Arfl / ホスファチジン酸 / PLD / 宿主因子 / 細胞内膜輸送系 / Arf1
研究概要

申請研究者はRCNMVの複製酵素タンパク質に結合する宿主タンパク質を二段階共免疫沈降法および質量分析により同定した. ゴルジ体からERへの輸送を担うCOPI輸送小胞の形成に必須であるADP-ribosylation factor 1 (Arfl), ERからゴルジ体への輸送を担うCOPII輸送小胞系の制御因子であるsecretion-associated RAS-related1 (Sar1), さらにホスファチジン酸(PA)の産生に関わるphospholipase D (PLD)などを新たな宿主因子候補タンパク質として同定することに成功した. RCNMVのRNA複製におけるArflおよびSarlの機能については昨年度に報告した(Hyodo et al., 2013).
RCNMV感染が細胞内膜輸送系に与える影響をER-ゴルジ体の経路を通って細胞膜へと輸送されることが知られているタンパク質をマーカーとして調べた. RCNMV感染細胞ではこれらのマーカー・タンパク質の細胞膜への輸送が正常に行われず, 細胞内でっまっていることを発見した. p27を発現させた細胞でもこの現象は観察された. 従ってRCNMVはp27を介して膜輸送系が撹乱すると考えられる. 本成果はPlant Signaling & Behaviorに報告した(Hyodo et al., 2014).
PLDノックダウン植物ではRCNMVの感染が抑制されることから, PLDはウイルス感染において必要な宿主因子であることが明らかとなった. さらに, PLDによるPA産生はRCNMV複製に必要であることが分かった. RCNMV感染葉ではPAの蓄積量が約3倍程度にまで増加することから, RCNMVはPLDを活性化し, ウイルス複製に適したPAを多く産生させることで自身の感染を有利に進めていると考えられた. 本成果は特定のリン脂質が直接的にウイルス複製を促進することを証明した初めての知見であり, そのインパクトは大きいと考えられる, 本成果は現在原著論文として投稿準備中である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本申請研究は、Arflに着目し、RCNMV複製における細胞内膜輸送系の役割を解明することを目的としている。現在までに(A) Arfl, Sar1の関わる細胞内膜輸送系がRCNMV複製に関わる機構を明らかとし、(B) RCNMV感染により宿主細胞内膜輸送系が阻害されることを明らかとした。以上の成果をJournal of VirologyおよびPlant signaling & Behaviorに報告した。加えて、PLDにより産生されるボスファチジン酸がウイルス感染時に誘導され、ウイルス複製に利用されることを明らかとした。本成果は現在論文投稿準備中である。以上より、概ね当初の予定通りの進展があったと考える。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Traffic jam on the cellular secretory pathway generated by a replication protein from a plant RNA virus.2014

    • 著者名/発表者名
      Hyodo K, et al.
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 9 号: 5 ページ: 1-4

    • DOI

      10.4161/psb.28644

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Host factors used by positive-strand RNA plant viruses for genome replication.2014

    • 著者名/発表者名
      Hyodo K and Okuno T
    • 雑誌名

      Journal of General Plant Pathology

      巻: 80 ページ: 123-35

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 植物プラスセンスRNAウイルスの複製に関わる宿主因子2014

    • 著者名/発表者名
      兵頭究・奥野哲郎
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Phytophathology

      巻: (未定)

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ADP Ribosylation Factor 1 Plays an Essential Role in the Replication of a Plant RNA Virus2013

    • 著者名/発表者名
      K Hyodo, et al.,
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 87 号: 1 ページ: 163-176

    • DOI

      10.1128/jvi.02383-12

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential Roles of Hsp70 and Hsp90 in the Assembly of the Replication Complex of a Positive-Strand RNA Plant Virus2012

    • 著者名/発表者名
      A Mine, K Hyodo, et al.,
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 86 号: 22 ページ: 12091-12104

    • DOI

      10.1128/jvi.01659-12

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of domains in p27 auxiliary replicase protein essential for its association with endoplasmic reticulum membranes in Red clover necrotic mosaic virus2012

    • 著者名/発表者名
      K Kusumanegara, A Mine, K Hyodo, et al.,
    • 雑誌名

      Virology

      巻: 433 号: 1 ページ: 131-141

    • DOI

      10.1016/j.virol.2012.07.017

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 植物プラスセンスRNAウイルスの複製に関わる宿主因子2013

    • 著者名/発表者名
      兵頭究・奥野哲郎
    • 学会等名
      第1回感染コンピテンシー若手の会
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A cellular secretory pathway plays a critical role in replication of a positive-strand RNA plant virus2012

    • 著者名/発表者名
      Hyodo, et al.
    • 学会等名
      American society for Virology 31st Annual Meeting
    • 発表場所
      マディソン (アメリカ)
    • 年月日
      2012-07-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.plant-pathology.kais.kyoto-u.ac.jplindex.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.plant-pathology.kais.kyoto-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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