翻訳開始因子を介した植物ウイルスに対する劣性抵抗性機構の統一的理解

アルファフレキシウイルス科およびベータフレキシウイルス科に属するウイルスは、プラス鎖RNAをゲノムとし、その5′末端にはキャップ構造が、3′末端にはポリA配列が存在する。フレキシウイルスには複数種の植物病原ウイルスが属することが知られており、多くの種はそのゲノムに5つのタンパクをコードし、このうち5′末端側から2-4番目にコードされているtriple gene blockタンパク質 (TGBp1/2/3)は、ウイルスが感染細胞から隣接細胞へと移行する際に必須な移行タンパク質としての機能を持つことが知られている。従来、TGBp1/2/3のうち、TGBp1はサブゲノムRNA (sgRNA)1から、TGBp2とTGBp3はsgRNA2から翻訳されると考えられてきたが、sgRNA2は明瞭に検出されてこなかった。本研究ではまず、アルファフレキシウイルス科ポテックスウイルス属に属するplantago asiatica mosaic virus (PlAMV)の翻訳機構をモデルケースに解析を行い、TGBp1/2/3は全てsgRNA1から翻訳されていること、TGBp2/3の翻訳は、TGBp1の開始コドンの読み過ごし(leaky scanning)に依存して翻訳されること、leaky scanningの効率はTGBp1の5' UTRの著しい短さにより促進されていること、これにより、TGBp1/2/3の翻訳がウイルスの増殖に最適な量に調整されている可能性があることを示した。フレキシウイルスに属する複数種のウイルスについてsgRNA1からのTGBp1/2の翻訳の可能性を検証した結果、いずれのウイルスもPlAMV同様の結果を示し、PlAMVのとる翻訳戦略はフレキシウイルスに保存されたものである可能性が示唆された。

アルファフレキシウイルス科およびベータフレキシウイルス科に属するウイルスは、プラス鎖RNAをゲノムとし、その5′末端にはキャップ構造が、3′末端にはポリA配列が存在する。フレキシウイルスには複数種の植物病原ウイルスが属することが知られており、多くの種はそのゲノムに5つのタンパクをコードし、このうち5′末端側から2-4番目にコードされているtriple gene blockタンパク質 (TGBp1/2/3)は、ウイルスが感染細胞から隣接細胞へと移行する際に必須な移行タンパク質としての機能を持つことが知られている。従来、TGBp1/2/3のうち、TGBp1はサブゲノムRNA (sgRNA)1から、TGBp2とTGBp3はsgRNA2から翻訳されると考えられてきたが、sgRNA2は明瞭に検出されてこなかった。本研究ではまず、アルファフレキシウイルス科ポテックスウイルス属に属するplantago asiatica mosaic virus (PlAMV)の翻訳機構をモデルケースに解析を行い、TGBp1/2/3は全てsgRNA1から翻訳されていること、TGBp2/3の翻訳は、TGBp1の開始コドンの読み過ごし(leaky scanning)に依存して翻訳されること、leaky scanningの効率はTGBp1の5' UTRの著しい短さにより促進されていること、これにより、TGBp1/2/3の翻訳がウイルスの増殖に最適な量に調整されている可能性があることを示した。フレキシウイルスに属する複数種のウイルスについてsgRNA1からのTGBp1/2の翻訳の可能性を検証した結果、いずれのウイルスもPlAMV同様の結果を示し、PlAMVのとる翻訳戦略はフレキシウイルスに保存されたものである可能性が示唆された。