ウイルスの病原性と増殖の分子機構

2005 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 12052201
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 上田 一郎 北海道大学, 大学院農学研究科, 教授 (10113523)
• 研究分担者: 増田 税 北海道大学, 大学院農学研究科, 教授 (60281854) ; 石川 雅之 (独)農業生物資源研究所, 生理機能研究グループ, チーム長 (70192482) ; 三瀬 和之 京都大学, 大学院農学研究科, 助教授 (90209776)
• 研究期間 (年度): 2000 – 2005
• キーワード: 植物ウイルス / 病原性 / 増殖 / 宿主-ウイルス相互作用

研究概要

病原性と増殖に関与するウイルスと植物の遺伝子を特定し、その機能を明らかにした。主な結果は以下の通りである。
1)クローバー葉脈黄化ウイルス(C1YVV)は、インゲン・ソラマメ・エンドウに感染して激しいエソ病徴を起こす。本研究では、C1YVVのゲノムRNAに対するcDNAを、35Sプロモーターの下流に組み込むことで感染性のcDN(pC1YVV)を構築、pC1YVVに変異を導入して、表現形質の変化を見ることで解析してエソ病徴を誘導するウイルス遺伝子がHC-Proであることを証明した。
2)ククモウイルスの2bタンパク質のウイルス病徴誘導における機能を明らかにした。Tomato aspermy virus(TAV)では、タバコでの全身移行に2bタンパク質機能することを明らかにし、またCMVがダイズ種子に斑紋を誘導する分子メカニズムが2bによるRNAサイレンシングの抑制によることを明らかにした。
3)シロイヌナズナcum1変異は、キュウリモザイクウイルス(CMV)の増殖を、cum2変異はCMVとともにカブクリンクルウイルス(TCV)の増殖を抑制する。どちらの変異も劣性で、タバコモザイクウイルスの増殖には影響を与えない。そこで、cum1およびcum2変異に対応する野生型遺伝子の同定し、変異によるウイルス増殖抑制機構の一端を解明した。トマトのTm-1は、半優性遺伝因子で、トマトモザイクウイルス(ToMV)の1細胞内での増殖を抑制する。タバコBY-2培養細胞抽出液をベースにした試験管内ToMVRNA複製系に、Tm-1トマト培養細胞抽出液を加えることにより、ToMV-L特異的RNA複製阻害活性のアッセイ系を確立した。
4)Brome mosaic viru5(BMV)などの4種のプロモウイルスを用い、以下を明らかにした。(1)BMVの細胞間移行に必要な移行タンパク質(MP)遺伝子と外被タンパク質(CP)遺伝子変異体の機能ドメインを特定した。さらにウイルスの複製と細胞間移行の間の相互作用も解析した。(2)全身感染しないウイルスのMP遺伝子が全身感染するようになる変異の規則性を明らかにした。(3)Nicotiana benthamianaに由来し、BMVのMPと相互作用する植物遺伝子の発現を抑制した形質転換植物を作製し、これら因子のBWV感染における役割を解明した。

研究成果

• [雑誌論文] Selective involvement of members of the eukaryotie initiation factor 4E family in the infection of Arabidopsis thaliana by potyviruses. (2005)
  • 著者名/発表者名: Uyeda, I, Ishikawa, M.
  • 雑誌名: FEBS Letters 579 ページ: 1167-1171
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Selective involvement of members of the eukaryotic initiation factor 4E family in the infection of Arabidopsis thaliana by potyviruses. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sato, M., Yoshii, M., Ishikawa, M., Uyeda, I.
  • 雑誌名: FEBS Letters 579 ページ: 1167-1171
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Patterning of virus-infected soybean seed coat is associated with suppression of endogenous silencing of chalcone synthase genes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Masuta, C.
  • 雑誌名: Plant Cell 16 ページ: 807-818
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The Arabidopsis CUCUMOVIRUS MULTIPLICATION 1 and 2 loci encode translation initiation factors 4E and 4G. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, M.
  • 雑誌名: J.Virol. 78 ページ: 6102-6111
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification and characterization of the SSB1 locus involved in symptom development by Spring beauty latent virus infection in Arabidopsis thaliana. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mise, K.
  • 雑誌名: Mol.Plant-Microbe Interact. 17 ページ: 967-975
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The C terminus of the movement protein of Brome mosaic virus controls the requirement for coat protein in cell-to-cell movement and plays a role in long-distance movement. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mise, K.
  • 雑誌名: J.Gen.Virology 85 ページ: 1751-1761
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Patterning of virus-infected soybean seed coat is associated with suppression of endogenous silencing of chalcone synthase genes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Senda, M., Masuta, C., Ohnishi, S., Goto, K., Kasai, A., Sano, T, Hong, J.-S., MacFarlane, S.
  • 雑誌名: The Plant Cell 16 ページ: 807-818
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The Arabidopsis CUCUMOVIRUS MULTIPLICATION 1 and 2 loci encode translation initiation factors 4E and 4G. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshii M., Nishikiori M., Tomita K., Yoshioka N., Kozuka R., Naito S., Ishikawa M.
  • 雑誌名: Journal of Virology 78 ページ: 6102-6111
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification and characterization of the SSB1 locus involved in symptom development by Spring beauty latent virus infection in Arabidopsis thaliana. (2004)
  • 著者名/発表者名: Fujisaki, K., Hagihara, F., Azukawa, Y., Kaido, M., Okuno, T., Mise, K.
  • 雑誌名: Molecular Plant-Microbe Interactions 17 ページ: 967-975
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The C terminus of the movement protein of Brome mosaic virus controls the requirement for coat protein in cell-to-cell movement and plays a role in long-distance movement. (2004)
  • 著者名/発表者名: Takeda, A., Kaido, M., Okuno, T., Mise, K.
  • 雑誌名: Journal of General Virology 85 ページ: 1751-1761
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Development of clover yellow vein virus as an efficient, stable gene-expression system for legume species. (2000)
  • 著者名/発表者名: Uyeda, I, Masuta, C.
  • 雑誌名: Plant Journal 23 ページ: 539-546
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Development of clover yellow vein virus as an efficient, stable gene expression system for legume species. (2000)
  • 著者名/発表者名: Masuta, C., Yamana, T., Tacahashi, Y., Uyeda, I., Sato, M., Ueda, S., Matsumura, T.
  • 雑誌名: The Plant Journal 23 ページ: 539-546
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より