植物のウイルス抵抗性におけるRNA分解経路の機能解析

植物はウイルスに対する抵抗性機構として、RNAサイレンシングを用いている。RNAサイレンシングはmRNAなどの内在性RNAを負に制御し発生や代謝で重要な役割を果たす一方で、ウイルスのゲノムRNAを分解し、ウイルスの増殖を抑制する機能も持っている。このRNAサイレンシングとは異なる植物が持つRNA分解機構として3'→5'RNA分解機構であるexosomeが近年見つかっているが、この機構とウイルスとの関係性は知られていない。そこで本研究ではexosomeがウイルスのゲノムRNAを分解するという仮説を検証することを第一の目的にした。検証方法は、exosome変異体にゲノムRNAを持つ植物ウイルス(CMV,TuMV,TCV)を接種し、その増殖を定量するというものである。本研究ではexosomeを構成する主要な3つの遺伝子、RRP4、RRP41、RRP44Aのノックダウン変異体の作成に成功した。これらの変異体に、上記のウイルスを接種したところ、予想と反してゲノムRNAの変化は観察されなかった。Exosomeは細胞質で増殖するRNAウイルスのゲノムRNA分解には関与しないことが示唆された。一方で、RRP4の局在を観察したところ、核に強い局在が観察された。また、RRP4、RRP41、RRP44Aノックダウン変異体において、rRNAや核内RNAの蓄積な異常がみられた。これらの事実から植物においてはExosomeが核内でRNA分解能を持つことを強く示唆する。以上のことより、植物のRNA exosomeは細胞質で増殖するRNAウイルスの分解には関与しないことが示唆された。一方で、核内への局在とRNA分解活性が観察された。これらのことより、RNA exosomeは核内で増殖するパラレトロウイルス(Cauliflower mosaic virusなど)の分解に関与することが予想される。

植物はウイルスに対する抵抗性機構として、RNAサイレンシングを用いている。RNAサイレンシングはmRNAなどの内在性RNAを負に制御し発生や代謝で重要な役割を果たす一方で、ウイルスのゲノムRNAを分解し、ウイルスの増殖を抑制する機能も持っている。このRNAサイレンシングとは異なる植物が持つRNA分解機構として3'→5'RNA分解機構であるexosomeが近年見つかっているが、この機構とウイルスとの関係性は知られていない。そこで本研究ではexosomeがウイルスのゲノムRNAを分解するという仮説を検証することを第一の目的にした。検証方法は、exosome変異体にゲノムRNAを持つ植物ウイルス(CMV,TuMV,TCV)を接種し、その増殖を定量するというものである。本研究ではexosomeを構成する主要な3つの遺伝子、RRP4、RRP41、RRP44Aのノックダウン変異体の作成に成功した。これらの変異体に、上記のウイルスを接種したところ、予想と反してゲノムRNAの変化は観察されなかった。Exosomeは細胞質で増殖するRNAウイルスのゲノムRNA分解には関与しないことが示唆された。一方で、RRP4の局在を観察したところ、核に強い局在が観察された。また、RRP4、RRP41、RRP44Aノックダウン変異体において、rRNAや核内RNAの蓄積な異常がみられた。これらの事実から植物においてはExosomeが核内でRNA分解能を持つことを強く示唆する。以上のことより、植物のRNA exosomeは細胞質で増殖するRNAウイルスの分解には関与しないことが示唆された。一方で、核内への局在とRNA分解活性が観察された。これらのことより、RNA exosomeは核内で増殖するパラレトロウイルス(Cauliflower mosaic virusなど)の分解に関与することが予想される。