Molecular mechanism of calmodulin-like proteins-mediated recognition and control of viral virulent factors

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受け入れ研究者は、これまでカルモジュリン様タンパク質(CML)とCMV 2bを含むウイルスのRNAサイレンシング抑制タンパク質との相互作用について研究してきた。CMLと2bの相互作用の背景メカニズムを解明するために、昨年までのDr. Akhter特別研究員と受け入れ研究者の研究で、葉緑体外包膜タンパク質がCMLと2b両方と結合することを酵母ツーハイブリッド法により見出した。また、CMV 2bがオートファジーのキー遺伝子であるATG8と結合することを酵母ツーハイブリッド法による試験で見出した。本年度は、これらの結合、すなわち、CMV 2bとCML、CMLと葉緑体外包膜タンパク質、葉緑体外包膜タンパク質とCMV 2b、およびCML 2bとATG8が植物細胞内でも結合するのかどうか、それらのタンパク質とルシフェラーゼの部分断片を融合させた融合タンパク質を一過発現し、結合の有無をルシフェラーゼ活性で測定するsplit luciferase相補解析により検証した。植物細胞での一過発現には、Nicotiana benthamiana葉でのアグロバクテリウムのインフィルトレーションにより一過発現系を用いた。その結果、split luciferase相補解析により植物細胞内においていずれの組み合わせでも結合していることが確かめられた。そこで、これらの結合が、それぞれのタンパク質の機能や役割にどのように関わるのか、検証を進め、葉緑体外包膜タンパク質の高発現下で、CMV 2bの蓄積量が低下して、RNAサイレンシング抑制活性が弱まることが分かった。CMV 2bは葉緑体外包膜タンパク質と結合するとATG8との結合を介したオートファジーによる分解が促進している可能性が考えられた。受け入れ研究者の以前の研究でCMLは2bと結合しオートファジーによる分解に導くことでウイルス防御に関わることを明らかにした。そしてDr. Akhter特別研究員との本研究により、このCMLを介したウイルス防御機構に葉緑体外包膜タンパク質が重要な貢献をしていることが示唆された。