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

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。

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。