Molucular mechanisms of the induction and suppression of novel NLR-type plant resistance by bromovirus infection

植物ウイルスの「ブロモウイルス」がイネやタバコに感染する際に、NLRタンパク質遺伝子が関与する抵抗性がいかに誘導されるか、あるいは抑制され感染成立するか、その背景にある分子機構を解析するため、5プロジェクトを計画し、4プロジェクトで成果を得た。(A)RBM1と3a-MPの相互作用の分子機構の解析。BMV-M1系統のMPに関して、24個の変異体セット (AS変異体) を用いて壊死誘導能を調べた結果、全てのMP変異体がRBM1と相互作用したことから、両者の相互作用とウイルスの感染性に関しての知見を得ることは出来なかった。一方、種々の欠失変異MPを用いた研究を進めた結果、N端付近の短い領域だけで相互作用が見られた。また、他のブロモウイルスのMPについても調査した結果、BBMVを除く5つのブロモウイルス種のMPが全てRBM1と相互作用することが示された。(C)第2のBMV抵抗性遺伝子(RBM2)の同定と機能解析。RaIDeN法で単離された３候補遺伝子をBMV感受性イネに導入し、組換えイネ個体を得ることに成功した。また、その内で3a-MPと相互作用することが明らかとなった候補遺伝子についてはノックアウトイネの作出に成功した。(D)CYBV 2aがタバコにおいて誘導する壊死への宿主遺伝子の関与をVIGSを利用して調査した結果、SGT1, HSP90は必要とするが、RAR1, NRC2, NRC3, NRC4, NDR1, ADR1は必要としないことを明らかにした。(E)CYBVの2aのN端とC端に壊死誘導に関与するアミノ酸残基を特定できた。また、その壊死誘導を抑制するCPについても、中央領域中に抑制活性を消失させるアミノ酸残基を特定できた。この結果、それらのアミノ酸に変異を導入したウイルスの作成が可能となり、壊死誘導と抑制のウイルス感染における意義の解明ができる基盤が整った。

植物ウイルスの「ブロモウイルス」がイネやタバコに感染する際に、NLRタンパク質遺伝子が関与する抵抗性がいかに誘導されるか、あるいは抑制され感染成立するか、その背景にある分子機構を解析するため、5プロジェクトを計画し、4プロジェクトで成果を得た。(A)RBM1と3a-MPの相互作用の分子機構の解析。BMV-M1系統のMPに関して、24個の変異体セット (AS変異体) を用いて壊死誘導能を調べた結果、全てのMP変異体がRBM1と相互作用したことから、両者の相互作用とウイルスの感染性に関しての知見を得ることは出来なかった。一方、種々の欠失変異MPを用いた研究を進めた結果、N端付近の短い領域だけで相互作用が見られた。また、他のブロモウイルスのMPについても調査した結果、BBMVを除く5つのブロモウイルス種のMPが全てRBM1と相互作用することが示された。(C)第2のBMV抵抗性遺伝子(RBM2)の同定と機能解析。RaIDeN法で単離された３候補遺伝子をBMV感受性イネに導入し、組換えイネ個体を得ることに成功した。また、その内で3a-MPと相互作用することが明らかとなった候補遺伝子についてはノックアウトイネの作出に成功した。(D)CYBV 2aがタバコにおいて誘導する壊死への宿主遺伝子の関与をVIGSを利用して調査した結果、SGT1, HSP90は必要とするが、RAR1, NRC2, NRC3, NRC4, NDR1, ADR1は必要としないことを明らかにした。(E)CYBVの2aのN端とC端に壊死誘導に関与するアミノ酸残基を特定できた。また、その壊死誘導を抑制するCPについても、中央領域中に抑制活性を消失させるアミノ酸残基を特定できた。この結果、それらのアミノ酸に変異を導入したウイルスの作成が可能となり、壊死誘導と抑制のウイルス感染における意義の解明ができる基盤が整った。