ウイルス感染植物におけるマイクロRNA蓄積異常と病徴との関係についての解析

病毒感染植物中异常microRNA积累与疾病症状的关系分析

• 批准号: 05J11577
• 负责人: 栗原 志夫
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J11577/
• 关键词: タバコモザイクウイルス; microRNA; RNAサイレンシングサプレッサー; タバコモザイクウイルスTMV; miRNA; RNAi; DCL1; HYL1; RNAi抑制遺伝子

タバコモザイクウイルス(TMV)が感染した植物シロイヌナズナでは、ほとんどのmicroRNA(miRNA)の蓄積が非感染植物と比較して増加することがわかった。このメカニズムを調べるためには、miRNA生合成経路の解明が必要である。そこで、植物のmiRNA生合成経路の解明およびTMV感染におけるmiRNA蓄積異常の解明を本研究の目的とした。昨年度までに、miRNA生合成経路について詳細な解析を行ってきた。TMVがコードするタンパク質のなかで、126K複製酵素がRNAサイレンシングサプレッサー活性をもつことが報告されていたので、複製酵素がmiRNA経路への影響を及ぼすことが予測された。そこで、複製酵素がmiRNA生合成経路およびmiRNAの機能に及ぼす影響を調べた。複製酵素とmiRNA前駆体を一過的に共発現させる実験を試みた。その結果、複製酵素はmiRNA前駆体の蓄積には影響を与えないが、miRNA/miRNA* duplexを安定化し、miRNAがRISC複合体に取り込まれ機能を果たすのを抑えていることが示唆された。このことから、複製酵素はmiRNA/miRNA* duplexと結合することが予想された。そこで、複製酵素とmiRNA前駆体を同様に一過的に共発現させ、複製酵素に対する免疫沈降実験および免疫沈降物からのRNA抽出を行い、免疫沈降物にmiRNAおよびmiRNA*が含まれているという結果を得た。これにより、複製酵素はmiRNAとmiRNA*両方と結合することが示唆された。さらに、in vitroでの複製酵素とmiRNA/miRNA* duplexとの結合実験を行ったところ、複製酵素はduplexと結合できることがわかった。

发现与未感染的植物相比，大多数microRNA（miRNA）的积累增加了植物拟南芥中的拟南芥（Thaliana），感染了烟叶病毒（TMV）。为了研究这种机制，有必要阐明miRNA生物合成途径。因此，这项研究的目的是阐明植物中的miRNA生物合成途径，并阐明在TMV感染过程中的异常miRNA积累。直到去年，我们对miRNA生物合成途径进行了详细分析。据报道，126K复制酶在TMV编码的蛋白中具有RNA沉默抑制活性，并且可以预测，复制酶会影响miRNA途径。因此，我们研究了复制酶对miRNA生物合成途径和miRNA功能的影响。我们尝试了一个实验，其中复制酶和miRNA前体瞬时共表达。结果表明，复制酶对miRNA前体的积累没有影响，但是稳定miRNA/miRNA*双链体，抑制miRNA被吸收到RISC复合物中并发挥功能。这预测，复制酶将与miRNA/miRNA*双链体结合。因此，以相似的方式共表达复制酶和miRNA前体，并对从免疫沉淀物中进行了复制酶和RNA萃取，并获得了免疫沉淀实验，并获得了结果，即免疫沉淀物含有miRNA和miRNA*。这表明复制酶与miRNA和miRNA*均结合。此外，复制酶与miRNA/miRNA*双链体之间的体外结合实验，发现复制酶可以与双链体结合。

项目成果

植物での"小さなRNA"に関する発見

植物中“小RNA”的发现

• 发表时间: 2006
• 期刊: 科学 76
• 作者: 栗原志夫;渡辺雄一郎
• 通讯作者: 渡辺雄一郎

The interaction between DCL1 and HYL1 is important for efficient and precise processing of pri-miRNA in plant microRNA biogenesis

• DOI: 10.1261/rna.2146906
• 发表时间: 2006-02-01
• 期刊: RNA
• 影响因子: 4.5
• 作者: Kurihara, Y;Takashi, Y;Watanabe, Y
• 通讯作者: Watanabe, Y