ウイルスの複製・移行に関与する宿主因子の構造と機能

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12052207
• 研究種目: 特定領域研究(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: 藤原 徹 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (80242163) ; 難波 成任 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (50189221)
• キーワード: 植物ウイルス / RNA複製 / 細胞間移行 / 宿主因子 / TMV / CTLV / チオレドキシンh / 形質転換植物

研究概要

1.タバコモザイクウイルス(TMV)RNA複製酵素のM、H、P各ドメイン間の相互作用を酵母two-hybrid法によって解析したが、いずれの組み合わせでも陽性の結果が得られなかった。そこで、同じく酵母two-hybrid法により各ドメインと結合する宿主タンパク質をタバコのcDNAライブラリーから探索したところ、Hドメインではプロテインカイネースなど3種のタンパク質、Pドメインでは機能不明な1種のタンパク質が検出された。
2.カンキツタターリーフウイルス(CTLV)ゲノムのORF2について、35Sプロモータの下流にORF2-GFPをつないだコンストラクトおよびこれに種々の点突然変異を導入したクローンを植物細胞に導入してその移行動態を調べた結果、ORF2は細胞間移行および全身移行に関与しているタンパク質をコードしていることが示された。また、ORF1にコードされるポリタンパク質にはRNA複製酵素や外被タンパク質(CP)の配列が含まれているが、northern解析によりCPのサブゲノムRNA(sgRNA)が検出されたこと、CPの翻訳開始コドンを欠失させるとCPの発現とウイルスの移行が認められなくなったことから、CPはsgRNAより翻訳され、全身移行にも関与しているものと推定された。
3.チオレドキシンhを発現する形質転換タバコ植物(TRXhタバコ)では約10kDaのF-dextranは高頻度で細胞間移行するのに対して、20-40kDaのF-dextranは移行頻度が低いことから、TRXhタバコでの原形質連絡の透過性はTMV移行タンパク質を発現する形質転換体と同程度であることが示された。また、TRXhタバコにGFPを発現する各種組み換えTMVを感染させたところ、野生型の移行タンパク質とGFPの融合タンパク質を発現するウイルスでは移行速度が低下するのに対して、変異型の移行タンパク質を持つ組み換えTMVでは移行の頻度が高まる場合と差がない場合があった。一方、イネ篩管液中にはrRNA、tRNA、および各種mRNAの断片が存在することを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Takemoto,Y.,Hibi,T. et al.: "The nucleotide sequence and genome organization of Japanesei iris necrotic ring virus, a new species in the genus Carmovirus."Arch.Virol.. 145. 651-657 (2000)
• [文献書誌] Takemoto,Y.,Hibi,T.: "Soybean chlorotic mottle virus genes Ia,II,III,IV and V are essential but the gene Ib product is nonessential for systemic infection."J.Gen.Virology. (in press). (2001)
• [文献書誌] Lu,X.,Namba,S. et al.: "Random mutagenesis in a plant viral genome using a DNA repair-deficient mutator Escherichia coli strain"J.Virol.Methods. 93(in press). (2001)
• [文献書誌] Yamaji,Y.Namba,S. et al.: "Molecular evidence that a lily-infecting strain of TBV from Japan is a new potyvirus."Eur.J.Plant Pathology. 107(in press). (2001)
• [文献書誌] Fujimaki,S.,Fujiwara,T. et al.: "A new method for direct introduction of chemicals into a single sieve tube of intact rice plants."Plant Cell Physiology. 41. 124-128 (2000)
• [文献書誌] Ishiwatari,Y.,Fujiwara,T. et al.: "In situ hybridization study of the rice phloem thioredoxin h mRNA accumulation-possible involvement in the differentiation of vascular tissues"Physiol.Plant.. 109. 90-96 (2000)