植物ウイルスRNA複製酵素の構造と機能の解析ならびにその抵抗性育種への応用

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10356002
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 日比 忠明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (50261954)
• 研究分担者: 大平 和幸 サントリー(株)基礎研究所, 主任研究員 ; 鈴木 匡 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (40282694) ; 白子 幸雄 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 教授 (90143023)
• キーワード: 植物ウイルス / RNA複製酵素 / 宿主因子 / TMV / CMV / SBWMV / リアソータント / ウイルス病抵抗性形質転換植物

研究概要

1. タバコモザイクウイルス(TMV-OM)感染タバコ葉(品種:Xanthi)の抽出液を30,000xgで30分間遠心した後、沈殿をタウロデオキシコール酸(TDC)で可溶化し、これを100,000xgで1時間遠心した上清(S100)から、TMV 183Kタンパク質のRNAポリメラーゼドメインに対する抗体を用いたアフィニティークロマトグラフィーによって、TMV RNAポリメラーゼ(ホロ酵素)を精製した。精製酵素のPAGE解析によって、本酵素のアポ酵素は126Kタンパク質と183Kタンパク質とのへテロダイマーであると推定された。さらに、本精製酵素は(+)TMV RNAあるいはその3'末端断片(249b)を鋳型とした場合にのみ特異的に鋳型全長に対応するRNAを合成した。
2. キュウリモザイクウイルス(CMV)と同属異種のラッカセイわい化ウイルス(PSV)との間でRNA1,2を相互に交換したリアソータントの感染性を解析した結果、PSV RNA1とCMV RNA2の組合わせの場合にのみ第1次感染細胞内での複製が認められたが、その後の移行は認められなかった。一方、CMVと同属異種のトマトアスパーミィウイルス(TAV)との間で、TAV RNA1,2とCMV RNA1あるいは2とを混合接種した結果、その子孫で、3′末端がTAVに置換された変異CMV RNA2や1aタンパク質に2ヶ所の変異を持つTAV RNA1が検出された。さらに、TAV 1aタンパク質とCMV 2aタンパク質は相互作用しないのに対し、TAV変異1aタンパク質はCMV 2aタンパク質と相互作用することが示された。
3. ムギ類萎縮ウイルス(SBWMV)の全長cDNAクローンを構築し、そのin vitroトランスクリプトが局部感染植物と全身感染植物に対し、ウイルス粒子と同様の感染性を示すことを確認した。

研究成果

• [文献書誌] Masuta,C., Suzuki,T.et.al.: "Evolution of a novel quadripartite hybrid virus by interspecific exchange and recombination between replicase components of two related tripartite RNA viruses." Proc.Natl.Acad.Sci.USA.95. 10487-10492 (1998)
• [文献書誌] Takeshita, M., Suzuki, T.et al.: "Involvement of cucumber mosaic cucumvirus RNA2 and RNA3 in viral systemic spread in radish plant." Arch.Virol.143. 1109-1117 (1998)
• [文献書誌] Shirako,Y.: "Non-AUG translation initiation ina plant RNA vrus genome : a forty-amino-acid extension is added to the N-terminus of te soil-borne wheat mosaic virus capsid protein." J.Virol.72. 1677-1682 (1998)
• [文献書誌] Watanabe, T., Hibi, T.et al.: "Isolation of 126K/183K protein heterodimer with the RNA-dependent RNA polymerase activity from TMV-infected tabacco." J.Virol.(in press). (1999)