ククモウイルス属ウイルスの複製酵素の種間相互作用機構の解明

キュウリモザイクウイルス(CMV)とラッカセイわい化ウイルス(PSV)は、3分節グノムを持つククモウイルスに属する。ククモウイルスは複製酵素構成成分がRNA1、2それぞれにコードされ、複製には両成分(1aタンパク質、2aタンパク質)が必須である。両ウイルスの複製様式ならびに進化・適応を解明するため、RNA1、2を交換したシュードリコンビナントを人工的に作製し、タバコプロトプラストではPSV RNA1とCMV RNA2の組合せでは複製し、CMV RNA1とPSV RNA2の組合せでは複製しないことを示した。それら複製酵素成分のシュードリコンビナントの相互作用する部位を酵母Two hybrid法を用いて解析し、両ウイルスとも1aタンパク質のC末端領域と、2aタンパク質のN末端領域が相互作用することを証明した。特に、シュードリコンビナントではPSV1aタンパク質C末端領域と、CMV2aタンパク質N末端領域のみ相互作用し、逆の組み合わせでは相互作用しないことが示された。さらに、プロトプラストでのノーザン解析の結果、PSV RNA1とCMV RNA2の組み合わせではゲノム複製はするものの、コートタンパク質翻訳に必要なサブゲノムの転写がほとんどないことが明らかとなった。従って、感染細胞での複製は、複製酵素構成成分である1aタンパク質と2aタンパク質の相互作用が必須であるが、サブゲノムの転写には、さらに他の要因が必要であることが強く示唆され、それがシュードリコンビナントが自然界で発生しにくい原因と考えられる。相互作用した2aタンパク質のN末端領域は、単一ゲノムを持つタバコモザイクウイルスには存在しない領域であると推測されることから、この2aタンパク質のN末端領域はウイルス遺伝子の重複か、宿主遺伝子から獲得したもので、それがククモウイルスの進化と適応に重要な役割を果たしたと推測される。

キュウリモザイクウイルス(CMV)とラッカセイわい化ウイルス(PSV)は、3分節グノムを持つククモウイルスに属する。ククモウイルスは複製酵素構成成分がRNA1、2それぞれにコードされ、複製には両成分(1aタンパク質、2aタンパク質)が必須である。両ウイルスの複製様式ならびに進化・適応を解明するため、RNA1、2を交換したシュードリコンビナントを人工的に作製し、タバコプロトプラストではPSV RNA1とCMV RNA2の組合せでは複製し、CMV RNA1とPSV RNA2の組合せでは複製しないことを示した。それら複製酵素成分のシュードリコンビナントの相互作用する部位を酵母Two hybrid法を用いて解析し、両ウイルスとも1aタンパク質のC末端領域と、2aタンパク質のN末端領域が相互作用することを証明した。特に、シュードリコンビナントではPSV1aタンパク質C末端領域と、CMV2aタンパク質N末端領域のみ相互作用し、逆の組み合わせでは相互作用しないことが示された。さらに、プロトプラストでのノーザン解析の結果、PSV RNA1とCMV RNA2の組み合わせではゲノム複製はするものの、コートタンパク質翻訳に必要なサブゲノムの転写がほとんどないことが明らかとなった。従って、感染細胞での複製は、複製酵素構成成分である1aタンパク質と2aタンパク質の相互作用が必須であるが、サブゲノムの転写には、さらに他の要因が必要であることが強く示唆され、それがシュードリコンビナントが自然界で発生しにくい原因と考えられる。相互作用した2aタンパク質のN末端領域は、単一ゲノムを持つタバコモザイクウイルスには存在しない領域であると推測されることから、この2aタンパク質のN末端領域はウイルス遺伝子の重複か、宿主遺伝子から獲得したもので、それがククモウイルスの進化と適応に重要な役割を果たしたと推測される。