研究課題
若手研究
植物は病原体の攻撃に加えて、周辺環境の変動など、多様な外的ストレスに同時に晒される。多様なストレスに頑健性を付与する次世代作物保護技術の開発のためには、「病原体感染戦略の分子メカニズム」に加えて、感染によって宿主植物にもたらされる「生理学的変化」の影響を理解することが必要となる。本申請研究では、植物プロトン恒常性の維持に関わるV-ATPaseに着目して、「宿主プロトンダイナミクスの改変による植物ウイルス増殖戦略」と感染に付随する「宿主プロトン恒常性の変化とその生理学的影響」の理解を目指す。
本研究は、植物RNAウイルス感染場における、細胞内プロトン恒常性維持に関わる宿主膜タンパク質複合体液胞型ATPアーゼの機能解析を目的とする。red clover necrotic mosaic virus (RCNMV) をモデルウイルスとした種々の解析から、RCNMVは複製酵素タンパク質を介して液胞型ATPアーゼに結合することでその細胞内局在を変化させ、ウイルス複製コンパートメントのpHを低下させることが示唆された。本成果は、植物RNAウイルスが液胞型ATPアーゼを標的とし細胞内プロトン恒常性を調節することで増殖に適した局所環境を整備するという、新規のウイルス増殖戦略を示唆する。
植物ウイルスが感染に利用する宿主因子の同定・機能解析はウイルス感染の分子メカニズム解明に必須であり、ひいては、ウイルス感染に対する新規防除法開発に向けた分子基盤整備に貢献する。本研究では、red clover necrotic mosaic virusを含む複数の植物RNAウイルスに共通の宿主因子として液胞型ATPアーゼを同定した。本因子は広範な植物RNAウイルスに対する抵抗性付与に向けて有用な分子標的の一つとなると考えられる。但し、今後、液胞型ATPアーゼがどのようにしてウイルス感染を促進するのか、その分子メカニズムの詳細を明らかにする必要がある。
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すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (2件)
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