植物ウイルスのポジティブセンス一本鎖RNAの3'-近位オープンリーディングフレームにコードされるシステインに富んだタンパク質の再検討：グレープバインウイルスB.のp15の機能解剖

Revisiting the cysteine-rich proteins encoded in the 3'-proximal open reading frame of the positive-sense single-stranded RNA of some monopartite filamentous plant viruses: functional dissection of p15 from grapevine virus B.

• Salvatore Davino
• Susana Ruiz-Ruiz
• Pedro Serra
• Javier Forment
• Ricardo Flores

抄録

いくつかの単粒子糸状植物ウイルスのポジティブセンス一本鎖RNAの3'-近位遺伝子によってコードされる保存されたシステインと塩基性アミノ酸を持つタンパク質の再検討が行われた。システインは、塩基性アミノ酸とともに核局在化シグナルの一部を形成するZnフィンガードメインに関与していると考えられる。これらのタンパク質の一つであるグレープバインBウイルス（GVB）由来のp15の詳細な研究により、以下のことが明らかになりました。(i) 4つのα-(ii) p15と緑色蛍光タンパク質の融合体に共焦点レーザー顕微鏡を適用することにより、主な集積部位としての核小体、(iii) p15のN末端領域にマッピングされた塩基性アミノ酸と推定されるZn-フィンガードメインの関与、を示した。(iv) ニコチアナ・ベンタミアナのトランスジェニック系統におけるアグロインフィルトレーションによるセンス媒介 RNA サイレンシングの p15 抑制機能、(v) ジャガイモウイルス X ベクターから発現させた場合のウイルス病原性に対する p15 のエンハンサー活性。また、ジャガイモウイルスXベクターを用いて発現させた場合のp15のウイルス病原性増強活性を明らかにした。さらに、これらの糸状菌ウイルスの進化シナリオについても考察し、システインを多く含むタンパク質をコードするウイルス遺伝子や宿主遺伝子の共通の祖先に乗っ取られた後、発散したと仮定した。

A reexamination of proteins with conserved cysteines and basic amino acids encoded by the 3'-proximal gene of the positive-sense single-stranded RNA of some monopartite filamentous plant viruses has been carried out. The cysteines are involved in a putative Zn-finger domain, which, together with the basic amino acids, form part of the nuclear or nucleolar localization signals. An in-depth study of one of these proteins, p15 from grapevine B virus (GVB), has shown: (i) a three-dimensional structure with four α-helices predicted by two independent in silico approaches, (ii) the nucleolus as the main accumulation site by applying confocal laser microscopy to a fusion between p15 and the green fluorescent protein, (iii) the involvement of the basic amino acids and the putative Zn-finger domain, mapping at the N-terminal region of p15, in the nucleolar localization signal, as revealed by the effect of six alanine substitution mutations, (iv) the p15 suppressor function of sense-mediated RNA silencing as revealed by agroinfiltration in a transgenic line of Nicotiana benthamiana, and (v) the enhancer activity of p15 on viral pathogenicity in N. benthamiana when expressed from a potato virus X vector. In addition, we elaborate on an evolutionary scenario for these filamentous viruses, invoking takeover by a common ancestor(s) of viral or host genes coding for those cysteine-rich proteins, followed by divergence, which would also explain why they are encoded in the 3'-proximal gene of the genomic single-stranded viral RNA.