ダイアンソウイルスの遺伝子発現制御と複製機構の解明

阐明马铃薯病毒基因表达控制和复制机制

• 批准号: 07J05983
• 负责人: 岩川 弘宙
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J05983/
• 关键词: 植物ウイルス; 翻訳; 複製; RNA結合タンパク質; ポリA結合タンパク質; キャップ非依存性翻訳; プラスセンスRNAウイルス; エクソヌクレアーゼ; RNA複製; ダイアンソウイルス; ウイルス複製; ノンコーディングRNA; RNA分解

申請者はダイアンソウイルス属レッドクローバーネクロティックモザイクウイルス(RCNMV)が持つ特殊な翻訳機構と遺伝子発現制御メカニズムを研究することにより、植物RNAウイルスの時空間的遺伝子発現制御機構の解明を目的としている。本年度は2つの研究で大きな成果が得られた。1)RCNMV RNA1には存在しないRNA2が独自に持つ、ウイルス複製酵素タンパク質認識RNA因子の同定ウイルス複製酵素は大量に存在する宿主のRNAの中からウイルスRNAを特異的に認識しなければならないが、その機構は未だにほとんど分かっていない。複製酵素によるRCMNVのゲノムRNA認識機構を解析するため、ストレプトマイシンに結合するアプタマー配列(ストレプトタグ)を付加したゲノムRNAの様々な断片を、植物無細胞系内で発現されたウイルス複製酵素と混和し、ストレプトマイシン結合カラムで精製した。その結果、複製酵素はRNA2の3'UTRに存在するY字型構造に特異的に結合することが分かった。一方RNA1は、複製酵素を翻訳したRNAのみが複製酵素と相互作用することが明らかとなった。現在研究をまとめ国際誌への投稿準備中である。2)RCNWVのゲノムRNAに結合する宿主タンパク質の同定、及び機能解析ウイルスは様々な宿主タンパク質を利用して効率よく遺伝子発現およびRNA複製を成し遂げる。RCNMVのゲノムRNAに結合し、翻訳または複製に関わる宿主因子を同定するため、ストレプトタグを融合したウイルスRNA断片を植物抽出液と混和しRNA結合タンパク質を精製した。その結果、ゲノムRNAに結合する9種の宿主タンパク質を同定することに成功した。その中の一つ、ポリ(A)結合タンパク質はRNA1 3'UTRのアデニンが豊富な領域に結合しRNA1の翻訳を促進することが明らかとなった。現在研究をまとめ国際誌への投稿準備中である。

本申请人旨在通过研究石竹病毒属红三叶草坏死花叶病毒(RCNMV)的特殊翻译机制和基因表达调控机制，阐明植物RNA病毒的时空基因表达调控机制。今年，我们在两项研究中取得了很好的成果。 1) RCNMV RNA1中不存在的RNA2特有的病毒复制酶蛋白识别RNA因子的鉴定病毒复制酶必须从存在的大量宿主RNA中特异性识别病毒RNA，其机制仍然很大程度上未知。为了分析复制酶对RCMNV的基因组RNA识别机制，将具有与链霉素结合的适体序列（链霉素标签）的基因组RNA的各种片段与在植物无细胞系统中表达的病毒复制酶混合，在链霉素偶联柱上纯化。结果表明，复制酶特异性结合RNA2 3'UTR 中存在的Y 形结构。另一方面，对于RNA1，发现只有翻译复制酶的RNA才与复制酶相互作用。我们目前正在汇编我们的研究成果并准备将其提交给国际期刊。 2）与RCNWV基因组RNA结合的宿主蛋白的鉴定和功能分析病毒利用各种宿主蛋白​​来有效地实现基因表达和RNA复制。为了鉴定与 RCNMV 基因组 RNA 结合并参与翻译或复制的宿主因子，我们将带链标记的病毒 RNA 片段与植物提取物和纯化的 RNA 结合蛋白混合。结果，他们成功鉴定了九种与基因组 RNA 结合的宿主蛋白。其中一种聚腺苷酸结合蛋白被发现可以与 RNA1 3'UTR 的富含腺嘌呤区域结合并促进 RNA1 的翻译。我们目前正在汇编我们的研究成果并准备将其提交给国际期刊。

项目成果

分節ゲノムを持つRNAウイルスの複製酵素認識機構

分段基因组RNA病毒的复制酶识别机制

• 发表时间: 2009
• 作者: H. -O. Iwakawa;H. Mizumoto;H. Nagano;Y. Imoto;K. Takigawa;S. Sarawaneeyaruk;M. Kaido;K. Mise;T. Okuno;岩川弘宙・峯彰・兵頭究・安夢楠・海道真典・三瀬和之・奥野哲郎
• 通讯作者: 岩川弘宙・峯彰・兵頭究・安夢楠・海道真典・三瀬和之・奥野哲郎

Red clover necrotic mosaic virus RNA1に由来するノンコーディングRNAの精製メカニズムと機能解析

红三叶草坏死花叶病毒RNA1非编码RNA的纯化机制及功能分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 岩川弘宙;水本祐之;海道真典;三瀬和之;奥野哲郎
• 通讯作者: 奥野哲郎

Red clover necrotic mosaic virus RNA2の3'UTRに存在するシス内子は複製酵素成分タンパク質との相互作用、膜局在、及び相補鎖合成に必須である

红三叶草坏死花叶病毒 RNA2 3UTR 中存在的顺式内核对于与复制酶成分蛋白的相互作用、膜定位和互补链合成至关重要。

• 发表时间: 2009
• 作者: H. -O. Iwakawa;H. Mizumoto;H. Nagano;Y. Imoto;K. Takigawa;S. Sarawaneeyaruk;M. Kaido;K. Mise;T. Okuno;岩川弘宙・峯彰・兵頭究・安夢楠・海道真典・三瀬和之・奥野哲郎;岩川弘宙・安夢楠・峯彰・海道真典・三瀬和之・奥野哲郎
• 通讯作者: 岩川弘宙・安夢楠・峯彰・海道真典・三瀬和之・奥野哲郎