植物のウイルス抵抗性におけるRNA分解経路の機能解析

RNA降解途径在植物抗病毒中的功能分析

• 批准号: 10J09702
• 负责人: 熊倉 直祐
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J09702/
• 关键词: Arabidopsis; exosome; virus; Arabodopsis; RNA; Virus; CMV; TuMV; amiRNA; RRP4; RRP41

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。

Plant resistance mechanism and RNA resistance mechanism RNA is an intrinsic part of RNA that controls the development of metabolism and functions as an inhibitor of RNA degradation and reproduction. The RNA decomposition mechanism of plants is 3'→5'RNA decomposition mechanism is exosome. The first objective of this study is to demonstrate that the exosome is capable of RNA decomposition. The method of identification includes inoculation, quantification, and exosomes of plant DNA (CMV,TuMV,TCV). In this study, the main components of exosome, RRP4, RRP41 and RRP 44A, were successfully constructed. This is the first time I've ever seen a person who's been infected with a virus. Exosomes are responsible for the production of cytoplasmic RNA and the breakdown of RNA. One side, RRP4 and the bureau are in the middle of the inspection, and the core is in the middle of the inspection. RRP4, RRP41, RRP44A, RRP 4 A, RRP 4 A, The plant exosomes are capable of RNA breakdown in the nucleus. The RNA exosome of the plant is related to the breakdown of RNA in the cytoplasm The activity of RNA decomposition was observed in the nucleus. The RNA exosome is expected to propagate in the nucleus and decompose into a Cauliflower mosaic virus.

项目成果

The analysis of RNA exosome subunits of Arabidopsis thaliana

拟南芥RNA外泌体亚基分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 白井史人;長木誠司;ヘルマン・ゴチェフスキ;梶野絵奈;竹峰義和;伊藤由紀;岡野宏;中村仁;堀内彩紅;山上揚平;Naoyoshi Kumakura;Naoyoshi Kumakura;熊倉直祐;Naoyoshi Kumakura
• 通讯作者: Naoyoshi Kumakura

ウイルス抵抗性機構としてのRNA exosomeの解析

RNA外泌体作为病毒抵抗机制的分析

• 发表时间: 2013
• 作者: 熊倉直祐;大月陽路香;竹田篤史;渡邊雄一郎
• 通讯作者: 渡邊雄一郎

The analysis of the substrate recognition mechanisms of RNA exosome

RNA外泌体底物识别机制分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 白井史人;長木誠司;ヘルマン・ゴチェフスキ;梶野絵奈;竹峰義和;伊藤由紀;岡野宏;中村仁;堀内彩紅;山上揚平;Naoyoshi Kumakura;Naoyoshi Kumakura;熊倉直祐;Naoyoshi Kumakura;Naoyoshi Kumakura
• 通讯作者: Naoyoshi Kumakura

Assessment of RNA exosome as a viral resistance factor

RNA 外泌体作为病毒抵抗因子的评估

• 发表时间: 2012
• 作者: Naoyoshi Kumakura;Atsushi Takeda and Yuichiro Watanabe
• 通讯作者: Atsushi Takeda and Yuichiro Watanabe

ウイルス抵抗性機構としてのRNA exosomeの機能解析

RNA外泌体作为病毒抵抗机制的功能分析

• 发表时间: 2013
• 作者: 白井史人;尾鼻崇;柴田康太郎;高岡智子;白井史人;熊倉直祐
• 通讯作者: 熊倉直祐