Barley yellow dwarf virus (BYDV)는 곡물 산업에 경제적으로 영향을 미치는 가장 중요한 바이러스병 중 하나로 알려져 있으며, 전 세계적으로 곡류를 재배하는 대부분의 지역에서 발견된다. BYDV는 체관부와 연관된 조직에서만 존재하며, 진딧물에 의하여 전반되는 양성 외가닥 RNA 바이러스로, Luteovirus속에 속한다. 식물 바이러스들은 세포 사이에 발달한 특수한 구멍 조직인 원형질연락사를 통하여 세포간 이동을 한다. 이동단백질은 바이러스의 이동을 위한 원형질연락사 개폐에 관련이 있다. BYDV의 ...
Barley yellow dwarf virus (BYDV)는 곡물 산업에 경제적으로 영향을 미치는 가장 중요한 바이러스병 중 하나로 알려져 있으며, 전 세계적으로 곡류를 재배하는 대부분의 지역에서 발견된다. BYDV는 체관부와 연관된 조직에서만 존재하며, 진딧물에 의하여 전반되는 양성 외가닥 RNA 바이러스로, Luteovirus속에 속한다. 식물 바이러스들은 세포 사이에 발달한 특수한 구멍 조직인 원형질연락사를 통하여 세포간 이동을 한다. 이동단백질은 바이러스의 이동을 위한 원형질연락사 개폐에 관련이 있다. BYDV의 ORF 4는 이동단백질을 암호화 한다. Luteovirus속에 속하는 다른 바이러스와 마찬가지로, BYDV의 ORF 4는 외피단백질을 암호화 하는 ORF 3내에 존재하고 있지만, leaky scanning 전략을 이용하여 다른 reading frame으로부터 발현된다. 이동단백질은 전신감염에 매우 중요한 단백질임에도 불구하고, 이들에 대한 정보가 거의 없는 실정이다. 이 연구에서는 subcellular localization과 세포예정사 측면에서 이동단백질의 특성을 밝혔다. 이 연구를 진행하기 위하여 외피단백질과 이동단백질, 그리고 이동단백질의 돌연변이형 유전자를 식물발현벡터에 도입하였으며, agroinfiltration 방법으로 식물체에서 발현시켰다. 단백질의 subcellular localization은 형광현미경과 공촛점 현미경을 이용하여 관찰하였고, 세포예정사는 DAB 염색을 통하여 시각화했다. 외피단백질의 경우 핵과 세포질에서 뚜렷하게 관찰되었고, 이동단백질은 핵과 원형질연락사에서 뚜렷하게 나타냈으며, 세포질에서는 약하게 관찰되었다. 이동단백질의 돌연변이형은 원 이동단백질과 다른 장소에서 관찰되었다. 돌연변이형 Δ8은 이동단백질과 마찬가지로 핵과 원형질연락사에서 관찰되었고 세포 내 미지의 운반체에서도 관찰되었다. 돌연변이형 Δ1과 Δ2는 핵과 원형질연락사에서 관찰이 되었지만, 핵에서는 원 이동단백질보다 밝게 관찰되었고, 원형질연락사에서는 원 이동단백질에서보다 약간 적게 관찰되었다. 돌연변이형 Δ3, Δ4, Δ5, Δ6, Δ7은 핵과 세포질 등에서 관찰이 되었으나 Δ1과 Δ2처럼 핵에서 아주 밝게 관찰 되지는 않았고, 원형질연락사에서 관찰되지 않았다. 돌연변이형 Δ3과 Δ7은 ER과 연관이 있는 것처럼 보인다. 이동단백질은 세포예정사와 관련이 있지만, 외피단백질은 세포예정사와 관련이 없었다. 세포예정사는 agroinoculation 후 24시간까지 천천히 진행이 되었고, 그 후 급격하게 빠른 진행 되었다. 또한, 광조건에서 PCD가 촉진됨이 확인 되었다. 따라서 이동단백질의 N-terminal 최말단지역이 원형질연락사 localization과 세포예정사 유도에 관련되어 있는 것으로 보인다.
Barley yellow dwarf virus (BYDV)는 곡물 산업에 경제적으로 영향을 미치는 가장 중요한 바이러스병 중 하나로 알려져 있으며, 전 세계적으로 곡류를 재배하는 대부분의 지역에서 발견된다. BYDV는 체관부와 연관된 조직에서만 존재하며, 진딧물에 의하여 전반되는 양성 외가닥 RNA 바이러스로, Luteovirus속에 속한다. 식물 바이러스들은 세포 사이에 발달한 특수한 구멍 조직인 원형질연락사를 통하여 세포간 이동을 한다. 이동단백질은 바이러스의 이동을 위한 원형질연락사 개폐에 관련이 있다. BYDV의 ORF 4는 이동단백질을 암호화 한다. Luteovirus속에 속하는 다른 바이러스와 마찬가지로, BYDV의 ORF 4는 외피단백질을 암호화 하는 ORF 3내에 존재하고 있지만, leaky scanning 전략을 이용하여 다른 reading frame으로부터 발현된다. 이동단백질은 전신감염에 매우 중요한 단백질임에도 불구하고, 이들에 대한 정보가 거의 없는 실정이다. 이 연구에서는 subcellular localization과 세포예정사 측면에서 이동단백질의 특성을 밝혔다. 이 연구를 진행하기 위하여 외피단백질과 이동단백질, 그리고 이동단백질의 돌연변이형 유전자를 식물발현벡터에 도입하였으며, agroinfiltration 방법으로 식물체에서 발현시켰다. 단백질의 subcellular localization은 형광현미경과 공촛점 현미경을 이용하여 관찰하였고, 세포예정사는 DAB 염색을 통하여 시각화했다. 외피단백질의 경우 핵과 세포질에서 뚜렷하게 관찰되었고, 이동단백질은 핵과 원형질연락사에서 뚜렷하게 나타냈으며, 세포질에서는 약하게 관찰되었다. 이동단백질의 돌연변이형은 원 이동단백질과 다른 장소에서 관찰되었다. 돌연변이형 Δ8은 이동단백질과 마찬가지로 핵과 원형질연락사에서 관찰되었고 세포 내 미지의 운반체에서도 관찰되었다. 돌연변이형 Δ1과 Δ2는 핵과 원형질연락사에서 관찰이 되었지만, 핵에서는 원 이동단백질보다 밝게 관찰되었고, 원형질연락사에서는 원 이동단백질에서보다 약간 적게 관찰되었다. 돌연변이형 Δ3, Δ4, Δ5, Δ6, Δ7은 핵과 세포질 등에서 관찰이 되었으나 Δ1과 Δ2처럼 핵에서 아주 밝게 관찰 되지는 않았고, 원형질연락사에서 관찰되지 않았다. 돌연변이형 Δ3과 Δ7은 ER과 연관이 있는 것처럼 보인다. 이동단백질은 세포예정사와 관련이 있지만, 외피단백질은 세포예정사와 관련이 없었다. 세포예정사는 agroinoculation 후 24시간까지 천천히 진행이 되었고, 그 후 급격하게 빠른 진행 되었다. 또한, 광조건에서 PCD가 촉진됨이 확인 되었다. 따라서 이동단백질의 N-terminal 최말단지역이 원형질연락사 localization과 세포예정사 유도에 관련되어 있는 것으로 보인다.
Barley yellow dwarf virus (BYDV) has been recognized as one of the most economically important virus diseases in cereal industry and has been found in almost every grain growing region in the world. It belongs to Luteovirus which is a positive sense single-stranded RNA virus transmitted by aphids an...
Barley yellow dwarf virus (BYDV) has been recognized as one of the most economically important virus diseases in cereal industry and has been found in almost every grain growing region in the world. It belongs to Luteovirus which is a positive sense single-stranded RNA virus transmitted by aphids and it is limited only at phloem related tissues. Plant viruses use the specialized intercellular pores called plasmodesmata (PD) for its cell-to-cell movement. Movement protein (MP) involves in gating PD to facilitate virus movement between cells. The ORF 4 of BYDV encodes the MP of BYDV. Like other Luteovirus, the ORF 4 of BYDV is embedded in the ORF 3 encoding coat protein (CP), and expressed from the different reading frame in leaky scanning manner to encode MP. Although MP is very important protein for systemic infection of viruses, little information has been available. In this study, MP was characterized in terms of subcellular localization and the relationship with programmed cell death (PCD). For this study, genes of CP, MP, and MP variants were introduced into a plant expression vector and expressed by an agroinfiltration method. The subcellular localization of the proteins was observed under epifluorescence microscope and confocal microscope. PCD was clearly visualized by diaminobenzidine staining. CP showed distinct localization at the nucleus and the cytoplasm and MP was clearly localized at the nucleus and the PD with weak cytoplasmic signal. MP variants exhibited the different target with original MP. The Δ8 also targeted the PD and the nuclear with additional targeting, small granular vesicles, in cell. The Δ1 and Δ2 were localized mainly at nucleus but reduction in targeting frequency to PD. The cell expressing the Δ1 and Δ2 showed brighter nucleus compared to cell expressing wild type of MP. The Δ3, Δ4, Δ5, Δ6, and Δ7 showed localization at nucleus and at cytoplasm and no localization at PD. The Δ3 or Δ7 showed localization at endoplasmic reticulum which has not been shown at the cell expressing MP and other mutants. It seemed that MP was related with PCD but CP was not. PCD occurred slowly up to 24 hours after agroinoculation to express MP and PCD was developed rapidly after 24 hours. Light stimulated PCD due to the expression of MP. This study suggested that distal N-terminal region within MP play a key role for PD localization and for PCD induction.
Barley yellow dwarf virus (BYDV) has been recognized as one of the most economically important virus diseases in cereal industry and has been found in almost every grain growing region in the world. It belongs to Luteovirus which is a positive sense single-stranded RNA virus transmitted by aphids and it is limited only at phloem related tissues. Plant viruses use the specialized intercellular pores called plasmodesmata (PD) for its cell-to-cell movement. Movement protein (MP) involves in gating PD to facilitate virus movement between cells. The ORF 4 of BYDV encodes the MP of BYDV. Like other Luteovirus, the ORF 4 of BYDV is embedded in the ORF 3 encoding coat protein (CP), and expressed from the different reading frame in leaky scanning manner to encode MP. Although MP is very important protein for systemic infection of viruses, little information has been available. In this study, MP was characterized in terms of subcellular localization and the relationship with programmed cell death (PCD). For this study, genes of CP, MP, and MP variants were introduced into a plant expression vector and expressed by an agroinfiltration method. The subcellular localization of the proteins was observed under epifluorescence microscope and confocal microscope. PCD was clearly visualized by diaminobenzidine staining. CP showed distinct localization at the nucleus and the cytoplasm and MP was clearly localized at the nucleus and the PD with weak cytoplasmic signal. MP variants exhibited the different target with original MP. The Δ8 also targeted the PD and the nuclear with additional targeting, small granular vesicles, in cell. The Δ1 and Δ2 were localized mainly at nucleus but reduction in targeting frequency to PD. The cell expressing the Δ1 and Δ2 showed brighter nucleus compared to cell expressing wild type of MP. The Δ3, Δ4, Δ5, Δ6, and Δ7 showed localization at nucleus and at cytoplasm and no localization at PD. The Δ3 or Δ7 showed localization at endoplasmic reticulum which has not been shown at the cell expressing MP and other mutants. It seemed that MP was related with PCD but CP was not. PCD occurred slowly up to 24 hours after agroinoculation to express MP and PCD was developed rapidly after 24 hours. Light stimulated PCD due to the expression of MP. This study suggested that distal N-terminal region within MP play a key role for PD localization and for PCD induction.
Keyword
#Barley yellow dwarf virus Coat protein Movement protein and its mutations Programmed cell death Subcellular localization
학위논문 정보
저자
주지원
학위수여기관
전북대학교 일반대학원
학위구분
국내석사
학과
농생물학(농생물학) 식물바이러스병학
지도교수
주호종
발행연도
2016
총페이지
ix, 52 p.
키워드
Barley yellow dwarf virus Coat protein Movement protein and its mutations Programmed cell death Subcellular localization
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