植物ウイルスのゲノム複製装置の分子解剖と無細胞ウイルス複製系の開発に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13854004
• 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: 白子 幸男 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 教授 (90143023) ; 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 / DNA複製 / 宿主タンパク質 / TMV / SbCMV / AGSV / SBWMV

研究概要

1.TMVゲノムRNAの3'非翻訳領域(UTR)にタバコの翻訳伸長因子eEFIAがin vitroおよびin vivoで結合することを、GSTpull-down assayならびに免疫沈降法によって示した。さらに、酵母two-hybrid法によって、このeEF1Aにprotein phosphatase 2Cが結合することを明らかにした。
2.SbCMVのORF2の産物が相互に自己結合することが、酵母two-hybrid法によって示された。
3.ASGVのORF1のvariable regionやフレームシフト部位に終止コドンを導入した変異株の解析から、ASGVの遺伝子発現機構は、ORF1からは、3'領域から転写されるサブゲノムRNAを介してCPが翻訳される他に、RdRp、variable region、CP各領域を含むORF1全長のポリプロテインと、RdRpの直後で-1フレームシフトして翻訳を終止する短いタンパク質が発現し、ORF2からはサブゲノムRNAを介してORF2タンパク質が発現するものと推定された。
4.SBWMVの野生型RNA1とRNA2をオオムギ葉肉プロトプラストに接種後、15℃から25℃の範囲で培養し、外被タンパク質をウエスタンブロット法で、RNA1およびRNA2をノーザンブロット法で検出した結果、ウイルス複製は17℃で最大であり25℃では検出されなかった。従ってSBWMVの低温要求性は一義的にRNA複製レベルであることが証明された。
5.SBWMVのRNA1は2種類の複製酵素タンパク質p152とその読み過しによるp211をコードしている。p152遺伝子の終止コドンをセンスコドンに置換してp211のみが翻訳されるp211 RNA1とp152遺伝子の下流域が翻訳されないp152 RNA1をChenopodium quuinoa葉とオオムギ葉肉プロトプラストに接種し、感染性と複製能を調べた。p211 RNA1のRNA複製能は野生型RNA1に比べて著しく低く、一方、p152 RNA1はそれ自体では複製能を示さず、p211 RNA1存在下でp211 RNA1単独接種と同程度の複製量を示した。以上から、翻訳共役的複製酵素複合体形成モデルが可能性として示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Hibi T.: "SbCMV-like viruses"The Springer Index of Viruses. 217-221 (2002)
• [文献書誌] Kagiwada S., Yamaji Y., Ugaki M., Namba S.: "The complete nucleotide sequence of Potato virus X strain OS : the first complete sequence of a Japanese isolate"Journal of General Plant Pathology. 68. 94-98 (2002)
• [文献書誌] Nakabayashi H., Yamaji Y., Ugaki M., Namba S.: "The Complete Nucleotide Sequence of a Japanese Isolate of White clover mosaic virus Strain RC"Journal of General Plant Pathology. 68. 173-176 (2002)
• [文献書誌] Miyanishi M., Roh S.H., Yamamiya A., Ohsato S., Shirako Y.: "Reassortment between genetically distinct Japanese and US strains of Soil-borne wheat mosaic virus : RNA1 from a Japanese strain and RNA2 from a US strain make a pseudorecombinant virus"Archives of Virology. 147. 1141-1153 (2002)
• [文献書誌] Chomchan P., Miranda G.J., Shirako Y.: "Detection of rice grassy stunt tenuivirus nonstructural proteins p2, p5 and p6 from infected rice plants and from viruliferous brown planthoppers"Archives of Virology. 147. 2291-2300 (2002)
• [文献書誌] Suzuki M., Hibi T., Masuta C.: "RNA recombination between cucumoviruses : possible role of predicted stem-loop structures and an internal subgenomic promoter-like motif"Virology. (in press). (2003)