ウイルス細胞間移行タンパク質発現植物での同属異種ウイルス特異的抵抗性の機構解明

阐明表达病毒细胞间转移蛋白的植物对同源和异源病毒的特异性抗性机制

• 批准号: 15780033
• 负责人: 磯貝 雅道
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: Iwate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15780033/
• 关键词: リンゴクロロティックリーフスポットウイルス; ブドウえそ果ウイルス; 細胞間移行タンパク質; 植物ウイルス抵抗性植物; 核酸結合タンパク質; トリコウイルス属; 植物ウイルス抵抗性

リンゴクロロティックリーフスポットウイルスのウイルス細胞間移行タンパク質(MP)を発現する形質転換植物は、自身のウイルス感染に対して抵抗性を示さないが、同じトリコウイルス属で別種のブドウえそ果ウイルスの感染に対してのみ特異的に強い抵抗性を示す。研究計画は、植物ウイルスの細胞間移行タンパク質を発現する形質転換植物がどの様にして同属で異種ウイルスのみに抵抗性を示すのか解明することを目的とした。これまでの研究で、リンゴクロロティックリーフスポットウイルス(ACLSV)のMPが、ブドウえそ果ウイルス(GINV)のMPは互いに細胞間移行を阻害し合うことを明らかにした。そして、ACLSV MPのディレーションミュータントを作製して、GINVのMPの細胞間移行を阻害する領域を特定した。そして、GINV MPの細胞間移行を阻害する領域を含むACLSV MPのディレーションミュータントを発現する形質転換植物は、GINVに対して抵抗性を示すことを証明した。また、ACLSV MPとGINV MPが互いに細胞間移行阻害を引き起こすと細胞質内の同じ場所に不定形の凝集物として存在することを明らかにした。このことから、ACLSV MPとGINV MPは、細胞間移行に必須な標的となるタンパク質が同じであるため、両タンパク質がプラズモデスマータへ局在の途中に出会い、直接あるは間接的に結合することで両タンパク質を含む不定形の凝集物が細胞内に形成され、機能阻害を起こすと仮説を立てた。これを証明するため、免疫沈降法によりACLSV MPがGINV MPと結合することを確認した。これら最新のデータに関しては2005年8月アメリカのサンフランシスコで開催された国際ウイルス学会にて発表した。

表达苹果褪绿叶斑病毒病毒细胞间转移蛋白（MP）的转基因植物并不表现出对病毒本身感染的抵抗力，但容易受到葡萄叶斑病毒（同一毛状病毒属的另一种物种）的感染对感染表现出很强的抵抗力。该研究项目的目的是阐明表达植物病毒细胞间转移蛋白的转化植物如何仅对同属和不同物种的病毒表现出抗性。此前的研究表明，苹果褪绿叶斑病毒（ACLSV）的MP和葡萄浆果病毒（GINV）的MP相互抑制彼此的细胞间运动。然后，他们创建了 ACLSV MP 的扩张突变体，并鉴定了抑制 GINV MP 细胞间运动的区域。他们还证明，表达 ACLSV MP 扩张突变体（含有抑制 GINV MP 细胞间运动的区域）的转基因植物表现出对 GINV 的抗性。我们还发现，当 ACLSV MP 和 GINV MP 相互抑制细胞间转移时，它们作为无定形聚集体存在于细胞质中的相同位置。由此看来，ACLSV MP 和 GINV MP 具有细胞间运动所必需的相同靶蛋白，因此两种蛋白在胞间连丝定位过程中相遇并直接或间接结合，我们假设这将导致含有这两种蛋白的无定形聚集体的形成。细胞内的蛋白质，引起功能抑制。为了证明这一点，我们通过免疫沉淀证实了 ACLSV MP 与 GINV MP 结合。这些最新数据已于 2005 年 8 月在美国旧金山举行的国际病毒学大会上公布。

项目成果

M.Isogal, J.Aoyagi, M.Nakagawa, Y.Kubodera, K.Satoh, T.Katoh, M.Inamori, K.Yamashita, N.Yoshikawa: "Detection of five cherry viruses from sweet cherry trees in Japan"Journal of General Plant Pathology. accepted. (2004)

M.Isogal、J.Aoyagi、M.Nakakawa、Y.Kubodera、K.Satoh、T.Katoh、M.Inamori、K.Yamashita、N.Yoshikawa：“从日本甜樱桃树中检测到五种樱桃病毒”期刊

植物ウイルスの事典

植物病毒百科全书

• 发表时间: 2006
• 作者: M.Isogai;K.Watanabe;Y.Uchadate;N.Yoshikawa;磯貞雅道(分担執筆)
• 通讯作者: 磯貞雅道(分担執筆)