アルファルファモザイクウイルスの進化した5 '翻訳されていない領域は、運動に欠点のあるバリアントのRNA輸送を可能にします

コートタンパク質（CP）は、アルファルファモザイクウイルス（AMV）とブロムモザイクウイルス（BMV）の長距離運動に関連する役割を担っていますが、その正確な機能は完全には理解されていません。以前の結果は、運動タンパク質（MP）のC末端と同族CPの間の特定の相互作用が全身輸送に必要であることを示しました。したがって、C末端48残基を欠いており、AMV CPと相互作用できないBMV MPを運ぶ長距離輸送でAMV RNA3誘導体欠陥を使用して、代償的進化実験を実施しました。いくつかの文章の後、5つの独立した進化系統が長距離を移動することができました。これらの系統のウイルスRNAの分析は、5 '非翻訳領域（5' UTR）のみに位置する3つの異なる修飾の存在を示しました。3つの進化した5 'UTRバリアントは、ウイルスRNAとCPの同等のレベルを蓄積しましたが、ウイルス粒子の蓄積と5' UTRとAMV CPの間の親和性を減少させました。さらに、進化した5 'UTRは、BMV MPを運ぶAMV RNA3とAMV MPを運ぶ両方の両方で細胞間輸送を増加させました。最後に、進化した5 'UTRSにより、ウイルス粒子に欠陥があるCP変異体を運ぶAMV RNA3の全身輸送が可能になり、30Kスーパーファミリーに関連する異なるウイルスMPを運ぶいくつかのAMV RNA3誘導体の全身輸送が増加しました。全体として、我々の調査結果は、ウイルス粒子がAMVの全身輸送に必要ではなく、BMV MPがCPとの相互作用なしに短距離輸送で有能であることを示しています。重要性現在の研究で得られた結果は、植物ウイルスの全身輸送におけるウイルス粒子の役割の見解に挑戦する可能性があります。この意味で、CPを欠いているウイルス（Umbravirusなど）について報告されているように、2つの異なるMPがウイルス粒子の要件なしにAMVゲノムを体系的に輸送する能力があることを示しています。ウイルスMPが、ウイルス粒子の形成を減らすために進化したCPトリガーウイルスバリアントと相互作用するためのウイルスMPの不能性は、おそらくMPのウイルスの子孫へのアクセスを増加させるためです。私たちの結果は、ウイルス粒子がウイルスの全身輸送には必要ではなく、ベクターウイルス伝達に必要であるという考えを示しています。このアイデアは、異種MPSがカプシス化能力を低下させたAMVコンストラクトの全身輸送も増加させるという観察によって強化されています。

Although the coat protein (CP) has a relevant role in the long-distance movement of alfalfa mosaic virus (AMV) and brome mosaic virus (BMV), its precise function is not fully understood. Previous results showed that a specific interaction between the C termini of the movement protein (MP) and the cognate CP is required for systemic transport. Thus, we have performed a compensatory evolution experiment using an AMV RNA3 derivative defective in long-distance transport that carries a BMV MP lacking the C-terminal 48 residues and unable to interact with the AMV CP. After several passages, five independent evolution lineages were able to move long distance. The analysis of the viral RNA of these lineages showed the presence of three different modifications located exclusively at the 5' untranslated region (5' UTR). The three evolved 5' UTR variants accumulated comparable levels of viral RNA and CP but reduced the accumulation of virus particles and the affinity between the 5' UTR and the AMV CP. In addition, the evolved 5' UTR increased cell-to-cell transport for both the AMV RNA3 carrying the BMV MP and that carrying the AMV MP. Finally, the evolved 5' UTRs allowed the systemic transport of an AMV RNA3 carrying a CP mutant defective in virus particles and increased the systemic transport of several AMV RNA3 derivatives carrying different viral MPs associated with the 30K superfamily. Altogether, our findings indicate that virus particles are not required for the systemic transport of AMV but also that BMV MP is competent for the short- and long-distance transport without the interaction with the CP. IMPORTANCE The results obtained in the present work could challenge the view of the role of the virus particle in the systemic transport of plant viruses. In this sense, we show that two different MPs are competent to systemically transport the AMV genome without the requirement of the virus particles, as reported for viruses lacking a CP (e.g., Umbravirus). The incapability of the viral MP to interact with the CP triggered virus variants that evolved to reduce the formation of virus particles, probably to increase the accessibility of the MP to the viral progeny. Our results point to the idea that virus particles would not be necessary for the viral systemic transport but would be necessary for vector virus transmission. This idea is reinforced by the observation that heterologous MPs also increased the systemic transport of the AMV constructs that have reduced encapsidation capabilities.