ブロムモザイクウイルス
ウイルスの種類
ブロムモザイクウイルス
ブロムモザイクウイルスの結晶構造
ブロムモザイクウイルス粒子の透過型電子顕微鏡写真
ブロムモザイクウイルスの結晶構造、PDBエントリー1js9 [1]
ウイルスの分類 この分類を編集する
（ランク外）: ウイルス
レルム: リボビリア
王国： オルタナウイルス科
門: キトリノビリコタ
クラス： アルスビリセテス
注文： マルテリウイルス目
家族： ブロモウイルス科
属: ブロモウイルス
種：
ブロモウイルス

ブロムモザイクウイルス( BMV ) は、アルファウイルス様スーパーファミリーのブロモウイルス科、ブロモウイルス属に属する小型 ( 28 nm、 86 S )、プラス鎖、二十面体 RNA 植物ウイルスです。

ブロムモザイクウイルスは1942年にブロムグラス（Bromus inermis）から初めて分離されました。[2]そのゲノム構造は1970年代までに決定され、1980年代までに市販のクローンで完全に配列決定されました。[3] [4]

アルファウイルス様スーパーファミリーには、タバコモザイクウイルス、セムリキ森林ウイルス、E型肝炎ウイルス、シンドビスウイルス、アルボウイルス（特定の種類の脳炎を引き起こす）など250種類を超える植物および動物のウイルスが含まれます。[5] [6]アルファウイルスファミリー に属するプラス鎖RNAウイルスの多くは、ゲノム複製と合成に関与するタンパク質において高度な類似性を持っています。[7] [8]ブロムモザイクウイルスのRNA複製遺伝子と戦略の配列類似性は、アルファウイルス以外の他のファミリーの多くのプラス鎖RNAウイルスを含む、広範囲の植物および動物のウイルスにまで及ぶことが示されている。[9] これらのウイルスがどのように複製するかを理解し、そのライフサイクルの重要なポイントをターゲットにすることは、世界中で抗ウイルス治療を進歩させることに役立ちます。

ゲノム

ブロムモザイクウイルスのゲノムは、3つの5'キャップRNAに分割されています。RNA1（3.2 kb）は、1a（109 kDa）と呼ばれるタンパク質をコードしており、これはN近位メチルトランスフェラーゼドメインとC近位ヘリカーゼ様ドメインの両方を含んでいます。メチルトランスフェラーゼドメインは、RNAキャッピングに関与する他のアルファウイルスm7Gメチルトランスフェラーゼおよびグアニルトランスフェラーゼ（nsP1タンパク質と呼ばれる）と配列類似性を示します。[10] RNA2（2.9 kb）は、ウイルスゲノムの複製を担うRNA依存性RNAポリメラーゼである2aタンパク質（94 kDa）をコードしています。[9] [5] ジシストロニックRNA3（2.1 kb）は、2つのタンパク質、3aタンパク質（感染中の細胞間移動に関与）とコートタンパク質（RNAのキャプシド化と血管拡散に関与）をコードしており、RNA4（0.9 kb）と呼ばれるサブゲノム複製中間体mRNAから発現される。3aとコートタンパク質は植物の全身感染には必須であるが、RNA複製には必須ではない。[11] [5] [12]

宿主と症状

ブロムモザイクウイルスは、一般的にブロムス・イネルミス（Bromus inermis）（ブロムスを参照）やその他のイネ科植物に感染し、小麦が栽培されているほとんどどこにでも見られます。また、ダイズなどの双子葉植物に感染する数少ないイネ科植物ウイルスの1つでもあります。 [13]しかし、主にオオムギなどのイネ科植物などの単子葉植物に感染します。この病気の診断種はトウモロコシで、その実生にはこの病気のさまざまな症状が見られます。その伝播種はオオムギで、軽度のモザイクが見られます。この病気の検査種はアカザ（Chenopodium Hybridum）です。[14]ブロムモザイクウイルス感染の症状は、ほとんどのモザイクウイルスの症状と似ています。症状は、発育不全、病変、モザイク状の葉、および枯死です。[15]これらの症状は通常、宿主植物の発芽後約10日で現れます。この病気の症状は、トウモロコシとオオムギの植物に最も影響を及ぼします。[要引用]

2015年、ブロムモザイクウイルスがライ小麦と小麦条斑モザイクウイルスに重複感染していることが判明しました。これは、これら2つのウイルスとライ小麦の重複感染の初めての報告であり、また、ブロムモザイクウイルスがライ小麦に感染した初めての報告でもありました。このことから、2つのウイルスが共通のベクターを共有しているかどうか、そしてどのように相互作用するのかという疑問が生じます。現在、この現象についてさらなる調査が行われています。[16]

管理

現在、植物が一度感染すると、このウイルスに対する治療法はなく、予防策のみが有効です。一つの選択肢として、このウイルスに耐性のある植物株を使用することが挙げられます。これはウイルスであるため、殺菌剤はこの病気の蔓延や感染に効果がありません。周辺地域の多年生雑草をすべて除去し、この病気の媒介生物を駆除するために殺虫剤を使用することが重要です。[17]また、植物に触れる前に器具と手を徹底的に洗浄してください。感染した植物を除去することで、病気の蔓延を防ぎ、周囲の植物の健康を守ることができます。[18]現在、このウイルスに対抗する生物学的防除法はありません。このウイルスに対抗する最も効果的な方法は、このウイルスに耐性のある作物株を使用し、この病気を媒介する可能性のある媒介生物を殺虫剤で除去することであることが判明しています。なぜなら、この病気の最大の原因の一つは、媒介生物がウイルスを吸収した後に複数の植物にウイルスを伝播させることだからです。[要出典]

環境と重要性

この病気に最も適した環境は一般に湿潤である。なぜなら、植物が湿っているとウイルスが伝染しやすくなるからである。また、この病気は小麦の植物が大量に存在し、人間との接触や曝露が多い地域でも見られる。人間はこの病気を広めるために使われる最も一般的なベクターの1つである。417ページの「植物ウイルス」によると、この病気が最も感染力を持つ温度範囲は20℃から36℃である。このウイルスには複数のベクターがある。この病気に最も関連のあるベクターは、Oulema melanopus L . beetleである。[19]この甲虫は中西部の大部分で見られ、この病原体の最大のキャリアの1つである。この病気の重要性は、宿主植物の収穫量を著しく減少させる可能性があることと、感染する宿主植物が多種多様であるという事実である。オハイオ州で実施された研究では、ブロムモザイクウイルスが軟質赤色冬小麦の収穫量を61％も減少させる可能性があることが判明した。オハイオ州の研究で得られた結果は、ブロムモザイクウイルスが小麦生産にこれまで考えられていたよりも大きな影響を及ぼす可能性があることを示唆している。[20]農家は、高品質の作物を最大限の収量で生産するために、このウイルスの予防と封じ込めに万全の対策を講じる必要がある。[21]

参考文献

  1. ^ Lucas, RW; Larson, SB; McPherson, A. (2002). 「ブロムモザイクウイルスの結晶構造」. Journal of Molecular Biology . 317 (1): 95– 108. doi :10.1006/jmbi.2001.5389. PMID  11916381.
  2. ^ レーン, LC (1974). 「ブロモウイルス」.ウイルス研究の進歩. 19 : 151–220 . doi :10.1016/s0065-3527(08)60660-0. ISBN 9780120398195. PMID  4613160。
  3. ^ Ahlquist, P.; Luckow, V.; Kaesberg, P. (1981). 「ブロムモザイクウイルスRNA3の完全ヌクレオチド配列」. Journal of Molecular Biology . 153 (1): 23– 38. doi :10.1016/0022-2836(81)90524-6. PMID  7338913.
  4. ^ レーン、2003
  5. ^ abc サリバン＆アルキスト、1997
  6. ^ ランピオ、1999年
  7. ^ Ahlquist, P.; Strauss, EG; Rice, CM; Strauss, JH; Haseloff, J.; Zimmern, D. (1985). 「シンドビスウイルスタンパク質nsP1およびnsP2は、いくつかのRNA植物ウイルスの非構造タンパク質と相同性を持つ」. Journal of Virology . 53 (2): 536– 542. doi :10.1128/JVI.53.2.536-542.1985. PMC 254668. PMID 3968720  . 
  8. ^ French, R.; Ahlquist, P. (1988). 「ブロムモザイクウイルスサブゲノムRNAの生体内合成を制御する配列の特性評価とエンジニアリング」Journal of Virology . 62 (7): 2411– 2420. doi :10.1128/JVI.62.7.2411-2420.1988. PMC 253399. PMID 3373573  . 
  9. ^ ab Ahlquist, P. (1992). 「ブロモウイルスRNAの複製と転写」Current Opinion in Genetics & Development . 2 (1): 71– 76. doi :10.1016/S0959-437X(05)80325-9. PMID  1378769.
  10. ^ Ahola, T.; Ahlquist, P. (1999). 「ブロムモザイクウイルスがコードする推定RNAキャッピング活性：レプリカーゼタンパク質1aによるグアニル酸のメチル化と共有結合」. Journal of Virology . 73 (12): 10061– 10069. doi :10.1128/JVI.73.12.10061-10069.1999. PMC 113057. PMID 10559320  . 
  11. ^ Sacher, R.; Ahlquist, P. (1989). 「ブロムモザイクウイルスコートタンパク質のN末端塩基性アームの欠失がRNAパッケージングと全身感染に及ぼす影響」. Journal of Virology . 63 (11): 4545– 4552. doi :10.1128/JVI.63.11.4545-4552.1989. PMC 251087. PMID 2795712  . 
  12. ^ Diez, J.; Ishikawa, M.; Kaido, M.; Ahlquist, P. (2000). 「ウイルスRNA複製における効率的なテンプレート選択に必要な宿主タンパク質の同定と特性解析」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 97 (8): 3913– 3918. Bibcode :2000PNAS...97.3913D. doi : 10.1073/pnas.080072997 . PMC 18116. PMID 10759565  . 
  13. ^ Díaz-Cruz, GA; Smith, CM; Wiebe, KF; Charette, JM; Cassone, BJ (2018). 「カナダ、マニトバ州で分離されたブロムモザイクウイルスによる大豆への感染の初報告」. Plant Disease . 102 (2): 460. doi : 10.1094/PDIS-07-17-1012-PDN .
  14. ^ 「DPVブロムモザイクウイルスの詳細と参考文献」www.dpvweb.net . 2025年6月15日閲覧。
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  17. ^ 「モザイクウイルス：症状、治療、そして制御」Planet Natural . 2025年6月15日閲覧。
  18. ^ Hadi, BAR; Langham, MAC; Osborne, L.; Tilmon, KJ (2011-04-01). 「小麦条斑モザイクウイルスによる小麦の病害：生物学と管理」. Journal of Integrated Pest Management . 2 (1): J1 – J5 . doi : 10.1603/IPM10017 . ISSN  2155-7470.
  19. ^ 「AgroAtlas - 病気 - ブロムモザイクブロモウイルス - ブロムモザイクウイルス（BMV）」. agroatlas.ru . 2025年6月15日閲覧。
  20. ^ Hodge, BA; Salgado, JD; Paul, PA; Stewart, LR (2019年6月). 「オハイオ州で分離されたブロムモザイクウイルスの特性と、軟質赤色冬小麦の発育および収量への影響」. Plant Disease . 103 (6): 1101– 1111. doi :10.1094/PDIS-07-18-1282-RE. ISSN  0191-2917.
  21. ^ Pfeiffer, P.; Herzog, M.; Hirth, L. (1976). 「ブロムモザイクウイルスの安定化」.ロンドン王立協会哲学論文集. シリーズB, 生物科学. 276 (943): 99– 101. ISSN  0080-4622.
  • チャールズ・J・セイリー。 「ブロムモザイクウイルスRNA3と酵母由来のtRNA結合宿主因子GCD10との相互作用の特性解析」と題する論文の一部。 2005年、フィラデルフィア科学大学。
  • ナユドゥ、M.V. 植物ウイルス。 2008年。
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