ウイルス感染時に誘導されるRNAサイレンシング活性化機構の解明

阐明病毒感染过程中诱导的RNA沉默的激活机制

• 批准号: 19H02959
• 负责人: 竹田 篤史
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H02959/
• 关键词: RNAサイレンシング; 植物ウイルス; 複製; AGO2; DCL2; RNAサイレンシングの活性化; ウイルス複製; RNAサイレンシングサプレッサー

本研究の目的は、ウイルス感染時に認められるRNAサイレンシング関連遺伝子群の発現が活性化される機構を明らかにすることである。令和4年度には、主にAGO遺伝子の発現誘導に着目して以下の実験を行った。AGO遺伝子の発現誘導に関与するウイルス因子に関して：ベンサミアーナタバコでアグロインフィルトレーションによってred clover necrotic virus (RCNMV)のゲノムRNAまたは個別の遺伝子を様々な組み合わせで発現させた。令和3年度に新たに選定し直したリファレンス遺伝子を用いてRT-qPCRを行なった結果から、RCNMVの複製が起こる条件においてのみAGO2遺伝子の発現誘導が起こることが再確認された。また、RCNMV RNAの5'UTRを置換した変異体を用いた実験から、RNAサイレンシング抑制とAGO2遺伝子の発現誘導の切り分けに成功した。さらに、TBSVのp19やCMVの2bの発現によるRNAサイレンシングを抑制しただけの状態でもAGO2遺伝子の発現が誘導されないことも確認した。以上の結果から、RCNMVの複製過程でAGO2遺伝子の発現が誘導されるためには、RCNMVのマイナス鎖RNA合成だけでなくプラス鎖RNA合成も必要であることが確認された。これらの結果は、植物ウイルスの複製によってウイルス抵抗性に必要なAGO2遺伝子の発現が誘導されることを示している。本研究成果は、植物細胞内には植物ウイルスの複製を感知するセンサーと、その植物ウイルスの複製情報を核内に伝えるメッセンジャーが存在することを示唆しており、植物病理学上非常に重要な成果である。

The aim of this study was to identify the mechanisms for the activation of RNA expression and related gene subsets during infection. In 2004, the main AGO gene was discovered and the following activities were carried out. AGO gene expression induction is related to the expression of its own factors: the expression of red clover necrotic virus (RCNMV) RNA and the expression of individual genes. In 2010 and 2013, the newly selected AGO2 gene was reconfirmed by RT-qPCR. RCNMV RNA 5'UTR substitution, RNA replication and AGO2 gene induction were successfully performed. In addition, the expression of p19 and CMV 2b in TBSV was confirmed by RNA gene suppression and induction of AGO2 gene. These results indicate that the replication process of RCNMV leads to the induction of AGO2 gene and the identification of RCNMV RNA synthesis. The result is that the plant is resistant to replication and is required to induce the development of AGO2 genes. The results of this study are very important in plant pathology, indicating the existence of plant replication information in the nucleus.

项目成果

Analysis of target mRNA specificity of AGO2-miR390 in plants

植物中AGO2-miR390靶标mRNA特异性分析

• 发表时间: 2019
• 作者: Yurina Naito;Hirokazu Hori;Akira Mine and Atsushi Takeda
• 通讯作者: Akira Mine and Atsushi Takeda

Stomatal movements in the assembly of plant-bacteria holobiont

植物-细菌holobiont组装中的气孔运动

• 发表时间: 2021
• 作者: Akira Mine;Kaori Fukumoto;Ryohei Thomas Nakano;Yoshinori Kanaoka;Atsushi Takeda;Kenichi Tsuda
• 通讯作者: Kenichi Tsuda

植物免疫シグナリングにおけるAHL転写因子の二重機能

AHL转录因子在植物免疫信号中的双重功能

• 发表时间: 2021
• 作者: 駒井 俊亮;竹田 篤史;峯 彰
• 通讯作者: 峯 彰

A versatile Tn7 transposon-based bioluminescence tagging tool for quantitative and spatial detection of bacteria in plants

一种基于 Tn7 转座子的多功能生物发光标记工具，用于植物中细菌的定量和空间检测

• DOI: 10.1101/2021.02.11.430857
• 发表时间: 2021
• 期刊: bioRxiv
• 作者: Matsumoto Ayumi;Schluter Titus;Melkonian Katharina;Takeda Atsushi;Nakagami Hirofumi;Mine Akira
• 通讯作者: Mine Akira

比較ゲノミクスによるPseudomonas syringae系統間の病原性差異を生み出すエフェクターの同定

通过比较基因组学鉴定驱动丁香假单胞菌菌株毒力差异的效应子

• 发表时间: 2023
• 作者: 田村孝太郎;竹田篤史;三瀬和之;高野義孝;峯彰
• 通讯作者: 峯彰