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2010 年度 実績報告書

ダイサーおよび2本鎖RNA結合タンパク質を利用したウイルス抵抗性植物の作出

研究課題

研究課題/領域番号 21580411
研究機関東京農工大学

研究代表者

福原 敏行  東京農工大学, 大学院・農学研究院, 教授 (90228924)

キーワードダイサー / 2本鎖RNA結合タンパク質 / ウイルス / RNA干渉 / シロイヌナ / カブモザイクウイルス
研究概要

ダイサー遺伝子(DCL1-4)、リボヌクレアーゼ遺伝子(RTL2)、2本鎖RNA結合タンパク質遺伝子(DRB1-5)を過剰発現しているシロイヌナズナの系統およびそれら遺伝子の変異系統について、ウイルス抵抗性能を評価する実験を行った。緑色蛍光タンパク質(GFP)遺伝子を組み込んだカブモザイクウイルス(TuMV-GFP)およびキュウリモザイクウイルス(CMV)を用いてウイルス接種実験を行ったが、これまでのところ明確にウイルス抵抗性が向上した系統は見つかっていない。
これら遺伝子の過剰発現系統および突然変異系統のRNA干渉能を評価するために、カロテノイド合成酵素遺伝子に対して人工的にRNA干渉を誘導し、光脱色の程度(葉の白色化)を指標に視覚的にRNA干渉能を評価できる植物を試験に用いた。ダイサー、DRB遺伝子の突然変異および過剰発現系統とRNA干渉誘導系統を交配し、そのF2世代でRNA干渉の程度を評価した結果、DRB3遺伝子がRNA干渉シグナルの細胞間の広がりに関与するという予備的な研究結果を得た。
昨年度確立したダイサー活性(2本鎖RNA切断活性)を直接評価する実験系を用いて、DCL4のダイサー活性におけるDRB4の役割を生化学的に解析した結果、DRB4の2本鎖RNA結合活性およびタンパク質間相互作用活性が、DRB4のDCL4のダイサー活性を促進する活性に必須であり、その活性はDRB4のN末端領域に存在する2本鎖RNA結合ドメインに由来することを明らかにした。この成果は、国際的に評価の高い"RNA"誌に発表した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Specific requirement of DRB4, a dsRNA-binding protein, for the in vitro dsRNA-cleaving activity of Arabidopsis Dicer-like 42011

    • 著者名/発表者名
      Fukudome T., Kanaya A., EgamiM., Nakazawa Y, Hiraguri A., Moriyama H., Fukuhara T.
    • 雑誌名

      RNA

      巻: 17 ページ: 750-760

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Arabidopsis RNase III-like protein, AtRTL2, cleaves double-stranded RNA in vitro2011

    • 著者名/発表者名
      Kiyota E., Okada R., Kondo N., Hiraguri A., Moriyama H., Fukuhara T.
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mycoviruses related to chrysovirus affect vegetative growth in the rice blast fungus Magnaporthe oryzae2010

    • 著者名/発表者名
      Urayama S, Kato S, Suzuki Y, Aoki N, Le MT, Arie T, Teraoka T, Fukuhara T, Moriyama H.
    • 雑誌名

      Journal of General Virology

      巻: 91 ページ: 3085-3094

    • 査読あり
  • [学会発表] シロイヌナズナDicer-like 4のdsRNA切断活性におけるdsRNA結合タンパク質DRB4の機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      福留章仁、金屋明宏、江上舞、中澤悠宏、平栗章弘、森山裕充、福原敏行
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] 2本鎖RNA切断酵素AtRTL2の異所発現とウイルスに対する酵素活性2010

    • 著者名/発表者名
      清田依里、岡田亮、森山裕充、福原敏行
    • 学会等名
      日本植物学会第74回大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2010-09-09
  • [学会発表] Class 1 RNase III in Arabidopsis thaliana (AtRTL2) cleaves double-stranded RNAs specifically2010

    • 著者名/発表者名
      Kiyota E., Okada R., Hiraguri A., Moriyama H., Fukuhara T.
    • 学会等名
      21th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2010-06-07
  • [学会発表] Arabidopsis Dicer-like 4 requires the dsRNA-binding protein DRB4 to cleave long-dsRNAs into 21 nt small RNA in vitro2010

    • 著者名/発表者名
      Fukudome A, Kanaya A., Egami M., Nakazawa Y, Hiraguri A., Moriyama H., Fukuhara T.
    • 学会等名
      21th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2010-06-07

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公開日: 2012-07-19  

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