植物RNAウイルスの複製における細胞内膜輸送系の役割の解明

阐明细胞内膜转运系统在植物RNA病毒复制中的作用

基本信息

批准号：
12J03994
负责人：
兵頭究
金额：
$ 1.15万
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：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J03994/
关键词：
ゲノムRNA複製細胞内膜送系 RCNMV Arfl ホスファチジン酸 PLD 宿主因子細胞内膜輸送系 Arf1

项目摘要

申請研究者はRCNMVの複製酵素タンパク質に結合する宿主タンパク質を二段階共免疫沈降法および質量分析により同定した. ゴルジ体からERへの輸送を担うCOPI輸送小胞の形成に必須であるADP-ribosylation factor 1 (Arfl), ERからゴルジ体への輸送を担うCOPII輸送小胞系の制御因子であるsecretion-associated RAS-related1 (Sar1), さらにホスファチジン酸(PA)の産生に関わるphospholipase D (PLD)などを新たな宿主因子候補タンパク質として同定することに成功した. RCNMVのRNA複製におけるArflおよびSarlの機能については昨年度に報告した(Hyodo et al., 2013).RCNMV感染が細胞内膜輸送系に与える影響をER-ゴルジ体の経路を通って細胞膜へと輸送されることが知られているタンパク質をマーカーとして調べた. RCNMV感染細胞ではこれらのマーカー・タンパク質の細胞膜への輸送が正常に行われず, 細胞内でっまっていることを発見した. p27を発現させた細胞でもこの現象は観察された. 従ってRCNMVはp27を介して膜輸送系が撹乱すると考えられる. 本成果はPlant Signaling & Behaviorに報告した(Hyodo et al., 2014).PLDノックダウン植物ではRCNMVの感染が抑制されることから, PLDはウイルス感染において必要な宿主因子であることが明らかとなった. さらに, PLDによるPA産生はRCNMV複製に必要であることが分かった. RCNMV感染葉ではPAの蓄積量が約3倍程度にまで増加することから, RCNMVはPLDを活性化し, ウイルス複製に適したPAを多く産生させることで自身の感染を有利に進めていると考えられた. 本成果は特定のリン脂質が直接的にウイルス複製を促進することを証明した初めての知見であり, そのインパクトは大きいと考えられる, 本成果は現在原著論文として投稿準備中である.

申请人研究人员使用两步共免疫沉淀和质谱法鉴定了与 RCNMV 复制酶蛋白结合的宿主蛋白对于负责从高尔基体转运到 ER 因子的 COPI 转运囊泡的形成至关重要。 1 (Arfl)，分泌相关 RAS 相关 1 (Sar1)，它是 COPII 转运囊泡系统的调节因子，负责从 ER 转运到高尔基体。此外，我们成功地鉴定了参与磷脂酸（PA）产生的磷脂酶D（PLD）作为新的宿主因子候选蛋白。去年报道了Arfl和Sarl在RCNMV RNA复制中的功能（Hyodo等） al. al., 2013）。我们使用已知通过 ER-高尔基体途径转运到细胞膜的蛋白质作为标记，研究了 RCNMV 感染对细胞内膜转运系统的影响。我们发现，在 RCNMV 感染的细胞中，这些标记蛋白不会正常转运到细胞膜上，而是停留在细胞内，因此，在表达 p27 的细胞中也观察到了这种现象，因此，RCNMV 这一结果在 Plant Signaling & Behaviour 中得到了报道。 (Hyodo et al., 2014). 由于 RCNMV 感染在 PLD 敲低植物中受到抑制，已经清楚PLD是病毒感染所必需的宿主因子，此外，已经发现RCNMV复制需要PLD产生PA，在RCNMV感染的叶子中，积累的PA量大约高出三倍。提示RCNMV激活PLD并产生大量适合病毒复制的PA，以利于自身感染。该结果首次证明特定磷脂直接促进病毒复制，被认为具有较大影响。该结果目前正在准备作为原始论文提交。