トマトモザイクウイルスの移行蛋白質と結合する宿主側蛋白質遺伝子の単離と機能解析

番茄花叶病毒转移蛋白结合宿主蛋白基因的分离和功能分析

• 批准号: 11760033
• 负责人: 松下 保彦
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11760033/
• 关键词: 植物ウイルス; 移行蛋白質; 宿主因子; 転写コアクティベーター; 分子生物学; 形質転換植物; ウイルス抵抗性

トマトモザイクウイルス(ToMV)の移行蛋白質をプローブとしてアブラナ科植物由来の発現cDNAライブラリーの検索し、移行蛋白質と結合する6種類の陽性クローンを得た。各クローンの塩基配列と精製蛋白質の分子量を解析した結果、そのうちの3種類のクローン(MIP102,MIP105,MIP106)が目的のクローンであると思われた。MIP105とMIP106の産物は、シロイヌナズナの機能未知の蛋白質と類似しており、MIP102の産物は、シロイヌナズナで報告されている転写コアクティベーターとアミノ酸レベルで75%一致していた。3種のうち、MIP102は、移行蛋白質と最も強い結合を示し、ToMVだけでなくキュウリモザイクウイルス(CMV)のような他の植物ウイルスの移行蛋白質とも結合した。このことから、MIP102は「宿主植物に限らず植物間で保存されていて移行蛋白質と結合する蛋白質」であると期待される。「移行蛋白質と結合する宿主特異性に関与する蛋白質」も含めてクローンを得るために、宿主植物のタバコから発現cDNAライブラリーを作成し、同様の検索を行った。その結果、1つの候補クローン(MIP204)を得た。構造解析から、MIP204の産物は、シロイヌナズナの機能未知の蛋白質とアミノ酸レベルで82%、酵母や昆虫の転写コアクティベーターと40%程度一致していることがわかった。MIP204は、CMVのような他の植物ウイルスの移行蛋白質とは結合しないことから、「移行蛋白質と結合する宿主特異性に関与する蛋白質」である可能性が示唆された。また、移行蛋白質と最も強い結合を示したMIP102を、GFPをレポーターにもつToMVと共に、パーティクルガン法によりタバコに導入した場合、GFPの蛍光は、複数細胞に拡がらず1細胞に留まっている傾向がみられた。このことから、MIP102を利用して、その移行蛋白質結合部位を過剰発現する形質転換植物を作出すれば、ウイルスの宿主細胞間移行を阻害し、植物にウイルス抵抗性を付与できると期待される。現在までに、MIP102を過剰発現する形質転換タバコを数十個体作出したので、今後は、ウイルス抵抗性を示すかどうかを解析する予定である。

The results showed that 6 kinds of positive genes were identified from the cDNA sequence of origin and development of plants in the family ToMV, and 6 kinds of positive genes were identified. The molecular weight analysis results of the three kinds of protein (MIP102,MIP105,MIP106) were analyzed. The products of MIP105 and MIP106 are similar to proteins of unknown function, and the products of MIP102 are similar to proteins of unknown function. 3 kinds of protein, MIP102, migration protein and the strongest binding, ToMV, ToMV. MIP102 is expected to be "host plant limited to interplant preservation of migrating proteins and binding proteins." "Migratory proteins and binding to host specific proteins" include the generation of cDNA fragments from host plants and the identification of similar proteins. The result of the test, 1 candidate (MIP204) was obtained. The structure analysis of the products of MIP204 showed that the protein with unknown function was 82%, yeast and insect protein with unknown function was 40%. MIP204 also indicates the possibility that CMV and other plant proteins may bind to host specific proteins. In addition, the migration protein and the strongest binding are shown in MIP102, GFP and ToMV, GFP and ToMV are introduced into the cell, GFP and ToMV are introduced into the cell, and there is a tendency for multiple cells to remain in the cell. The use of MIP102 and the development of the binding sites for migrating proteins in plants are expected to inhibit migration between host cells and plant resistance. Now, MIP102 has been revealed, and dozens of individuals have made it, and in the future, its resistance has been analyzed.

项目成果

Yasuhiko MATSUSHITA: "In Vitro phosphorylation of the movement protein of tomato mosaic tobamovirus by a cellular kinase."Journal of General Virology. 81. 2095-2102 (2000)

Yasuhiko MATSUSHITA：“细胞激酶对番茄花叶病毒运动蛋白的体外磷酸化。”普通病毒学杂志。

Yasuhiko MATSUSHITA: "cDNA cloning for host factors that interact with the movement protein of plant RNA virus."PSJ Plant-Microbe Interactions Symposium Reports (ISSN 1345-8086). 36. 132-139 (2000)

Yasuhiko MATSUSHITA：“与植物 RNA 病毒运动蛋白相互作用的宿主因子的 cDNA 克隆。”PSJ 植物-微生物相互作用研讨会报告（ISSN 1345-8086）。