Каплан Игорь Борисович

1. В настоящей работе впервые показано, что при непермиссивной температуре (33оС) в клетках растений табака Nicotiana tabacum, зараженных ts-мутантом TMV Ni2519, синтезируется вирионная РНК и функционально активный структурный белок. В результате реконструкции in vitro при 33о образуются дефектные вирусные частицы (ДВЧ), чувствительные к РНКазе (РНК нормальных вирионов TMV защищена от действия рибонуклеаз). Определено положение чувствительного к действию РНКаз сайта в составе ДВЧ. Показано, что причиной образования ДВЧ является множественная инициация сборки вирионов. Таким образом, можно предполагать, что ts-фенотип сборки этого мутанта обусловлен температурочувствительностью самой молекулы РНК, проявляющейся в одновременном функционировании двух участков инициации реконструкции при непермиссиовной температуре.
2. В ходе исследований установлено, что функция транспорта (распространение из клетки в клетку) мутантов Ni2519 и LS1 при непермиссиовной температуре может быть комплементирована вирусом-помощником. С другой стороны, комплементировать функцию сборки зрелых вирусных частиц у Ni2519 вирусом-помощником не удалось.
3. Показано также, что комплементация транспорта может осуществляться не только родственным штаммом тобамовируса, но и таксономически весьма отдаленными вирусами растений, а также гетерологичными траснпортными белками в трансгенных растениях. Показано, что нефункциональный ТБ, экспрессирующийся в трансгенных растениях, способен подавлять накопление близкородственного вируса, а полноценный ТБ может негативно сказываться на накоплении неродственных вирусов.
4. Продемонстрирована роль ТБ CMV в процессе транспорта вируса в ряде растений-хозяев, а также способность трансгенных по ТБ растений комплементировать не только различных мутантов CMV с дефектными ТБ , но и ряд других вирусов. В ходе детального изучения процесса формирования делеций в гене ТБ в составе дефектных РНК3 CMV в трансгенных растениях было обнаружено, что все конечные стабильные формы РНК3 мутантов имели исходную рамку считывания гена ТБ вне зависимости от характера первоначальной делеции.
5. Впервые продемонстрировано, что для межклеточного распространения CMV необходим лишь белок оболочки (СР) - но не сформированные вирионы.
6. С использованием мутантов по структурному белку PLRV определены аминокислотные последовательности, ответственные за сборку полноценных вирионов, 4 за распространение инфекции в ряде растений-хозяев и за способность этого вируса передаваться от растения к растению вектором-насекомым (тлями).

1. Морозов С.Ю., Каплан И.Б., Тальянский М.Э., Атабеков И.Г. Синтез вирусспецифических РНК и белка оболочки в листьях растений, зараженных мутантом вируса табачной мозаики Ni2519 // Биологические Науки.– 1979.– № 11.– С. 34-40.

2. Каплан И.Б., Пшенникова Е.С., Козлов Ю.В., Аграновский А.А., Тальянский М.Э., Атабеков И.Г. Локализация участков инициации реконструкции в молекуле РНК мутанта вируса табачной мозаики Ni2519 // Молекулярная Биология.– 1982.– Т. 16.– №1.– С. 160-169.

3. Taliansky, M.E., Atabekova, T.I., Kaplan, I.B., Morozov, S.Yu., Malyshenko, S.I., Atabekov, J.G. A study of TMV ts-mutant Ni2519. I. Complementation experiments // Virology.– 1982.– V.118.– P. 301-308.

4. Taliansky, M.E., Kaplan, I.B., Jarvekulg, L.V., Atabekova, T.I., Agranovsky, A.A., Atabekov, J.G. A study of TMV ts-mutant Ni2519. II. Temperature- sensitive behavior of Ni2519 RNA upon reassembly // Virology.– 1982.– V. 118.– P. 309-316.

5. Kaplan, I.B., Kozlov, Yu.V., Pshennikova, E.S., Taliansky, M.E., Atabekov, J.G. A study of TMV ts-mutant Ni2519. III. Location of the reconstitution initiation sites on Ni2519 RNA // Virology. – 1982.– V. 118.– P. 317-323.

6. Taliansky, M.E., Malyshenko, S.I., Pshennikova, E.S., Kaplan, I.B., Ulanova, E.F., Atabekov, J.G. Plant-specific transport function. I. Virus genetic control required for systemic spread // Virology.– 1982.– V. 122.– P. 318-326.

7. Атабеков И.Г., Тальянский М.Э., Дрампян А.Х., Каплан И.Б., Турка И.Э. 1984. Системное распространение флоэмно-ограниченного вируса в клетках паренхимы в условиях смешанной инфекции // Биологические Науки.– 1984 –№ 10.– С. 28-31.

8. Taliansky, M.E, Malyshenko,S.I., Kaplan, I.B., Kondakova, O.A., Atabekov, J.G. Production of the tobacco mosaic virus (TMV) transport protein in transgenic plants is essential but insufficient for complementing foreign virus transport: a need for the full-length TMV genome or some other TMV-encoded product // Journal of General Virology.– 1992.– V.73.– P. 471-474.

9. Malyshenko, S.I., Kondakova, O.A., Nazarova, Ju.N., Kaplan, I.B., Taliansky, M.E., Atabekov, J.G. Reduction of tobacco mosaic virus accumulation in transgenic plants producing non-functional transport proteins // Journal of General Virology.– 1993.– V. 74.– P. 1149-1156. 40

10. Kaplan, I.B., Zhang, L., Shintaku, M.H., Li, Q., Marsh, L.M., Palukaitis, P. Complementation of virus movement defective mutants in transgenic tobacco expressing the cucumber mosaic virus movement protein // Phytopathology.– 1993.– V. 83.– P. 1349.

11. Gal-On, A., Kaplan, I.B., Roossinck, M.J., Palukaitis, P. The kinetics of infection of zucchini squash by cucumber mosaic virus indicate a function for RNA-1 in virus movement // Virology.– 1994.– V. 205.– P. 280-289.

12. Gal-On, A., Kaplan, I.B., Palukaitis, P. Differential effects of satellite RNA on the accumulation of cucumber mosaic virus RNAs and their encoded proteins in tobacco vs zucchini squash with two strains of CMV helper virus // Virology.– 1995.– V. 208.– P. 58-66.

13. Kaplan, I.B., Shintaku, M.H., Li, Q., Zhang, L., Marsh, L.M., Palukaitis, P. Complementation of virus movement in transgenic tobacco expressing the cucumber mosaic virus 3a gene // Virology.– 1995.– V. 209.– P. 188-199.

14. Gal-On, A., Kaplan, I.B., Palukaitis, P. Characterization of cucumber mosaic virus. II. Identification of cucumber mosaic virus movement protein sequences that influence accumulation and systemic infection in tobacco // Virology.– 1996.– V. 226.– P. 354-361.

15. Kaplan, I.B., Gal-On, A., Palukaitis, P. Characterization of cucumber mosaic virus. III. Localization of sequences in the movement protein controlling systemic infection in cucurbits // Virology.– 1997.– V. 230.– P. 343-349.

16. Kaplan, I.B., Zhang, L., Palukaitis, P. Characterization of cucumber mosaic virus. V. Cell-to-cell movement requires capsid protein but not virions // Virology.– 1998.– V. 246.– P. 221-231.

17. Kaplan, I.B., Palukaitis, P. Characterization of cucumber mosaic virus. VI. Generation of deletions in defective RNA 3s during passage in transgenic tobacco expressing the 3a gene // Virology.– 1998.– V. 251.– P. 279-287.

18. Kaplan, I.B., Lee, K-C., Canto, T., Wong, S-M., Palukaitis, P. Host-specific encapsidation of a defective RNA 3 of cucumber mosaic virus // Journal of General Virology.– 2004.– V. 85.– P.3757-3763.

19. Liang, D., Gray, S.M., Kaplan, I., Palukaitis, P. Site-directed mutagenesis and generation of chimeric viruses by homologous recombination in yeast to facilitate analysis of plant-virus interactions // Molecular Plant-Microbe Interactions (MPMI).– 2004.– V. 17.– No 6.– P. 571-576.

20. Lee, L., Kaplan, I.B., Ripoll, D.R., Liang, D., Palukaitis, P., Gray, S.M. A surface loop of the potato leafroll virus coat protein is involved in virion assembly, systemic movement, and aphid transmission // Journal of Virology.– 2005.– V. 6.– P. 571-576. 41

21. Kaplan, I.B., Lee, L., Ripoll, D.R., Palukaitis, P., Gildow, F.E., Gray, S.M. Point mutations in the potato leafroll virus major capsid protein alter virion stability and aphid transmission // Journal of General Virology.– 2007.– V.88.– p.1821-1830.

Статьи в книгах и сборниках

22. Тальянский М.Э., Каплан И.Б., Морозов С.Ю. Некоторые особенности поведения температурочувствительного мутанта ВТМ Ni2519 в зараженных растениях // Вирусные болезни растений и меры борьбы с ними: сб.ст., Владивосток, 1980.– С. 62-65.

23. Каплан И.Б., Пшенникова Е.С., Тальянский М.Э. Специфичность РНК-белкогого взаимодействия при сборке некоторых штаммов ВТМ // Штаммы вирусов растений и их практическое применение: сб.ст., Елгава, 1981.– С.72-75.

24. Gal-On, A., Kaplan, I. and Palukaitis, P. In vitro and in vivo synthesis of cucumber mosaic virus // Phytopathology .– 1993.– V.83.– p.1350.

25. Kaplan, I.B. and Palukaitis, P. Characterization of defective forms of cucumber mosaic virus RNA 3 generated in CMV 3a-transgenic plants // Phytopathology.– 1995.– V.85.– p. 1152.

26. Kaplan, I.B., Wong, S-M. and Palukaitis, P. (1999). Characterization of a new naturally-occurring defective RNA 3 of cucumber mosaic virus // Phytopathology.– 1999.– V.89(6).– S38.

27. Lee, L., Kaplan, I., Ripoll, D., Liang, D., Palukaitis, P. and Gray, S. (2004). A surface loop of the potato leafroll virus coat protein is involved in virion stability and aphid transmission // Phytopathology. – 2004.– V.94.– S58.

Избранные тезисы

28. Taliansky, M.E., Malyshenko, S.I., Kaplan, I.B., Kondakova, O.A., Atabekov, J.G. The plant virus genome structure and expression // Abstracts of the FEBS Advanced Course, April 29-May 5, 1991. –Riga, USSR.– P. 10.

29. Zhang, L., Kaplan, I.B., Palukaitis, P. Effects of cucumber mosaic virus coat protein deletions on RNA binding and assembly // Abstracts of the IX International Congress of Virology, August 8-13, 1993.– Glasgow, Scotland. – P. 62.

30. Kaplan, I.B., Palukaitis, P. Transgenic tobacco plants expressing the cucumber mosaic virus 3a gene complement the movement of 3a-deficient viral mutants // Abstracts of the IX International Congress of Virology, August 8-13, 1993.– Glasgow, Scotland. – P. 336.

31. Kaplan, I.B., Zhang, L., Shintaku, M.H., Marsh, L.E. and Palukaitis. Replication of movement-deficient cucumber mosaic virus mutants in transgenic tobacco // Proceedings of the American Society for Virology, 1994. –July 9-13, Madison, WI. – P. 146.

32. Taliansky M.E., Malyshenko S.I., Kondakova O.A., Nazarova Yu.V., Kaplan I.B., Nazarova J.N. and Atabekov J.G. Induction of antiviral resistance in plants by transformation with viral movement protein gene sequences // Proceedings of 10th Anniversary Symposium of the Otto Warburg Center for Agricultural Biotechnology “Molecular Biology in Plant Breeding: Theoretical, Practical and Legal Aspects”, 1994. – Rehovot, Israel. – P.31.

33. Kaplan, I.B., Gal-On, A. and Palukaitis, P. Movement protein sequences of cucumber mosaic virus that control systemic infection in squash // Abstracts of the American Society for Virology, 15th Annual Meeting, 1996. – London, Ontario, Canada. – P.91.

34. Zhang, L., Kaplan, I.B. and Palukaitis P. Effect of capsid protein deletions on movement RNA binding and assembly of cucumber mosaic virus // Abstracts of the American Society for Virology, 15th Annual Meeting, 1996. –London, Ontario, Canada. – P.160.

35. Kaplan, I.B., Gal-On, A., Palukaitis, P. Cucumber mosaic virus 3a gene sequencescontrolling systemic infection in squash // Abstracts of the X International Congress of Virology, August 11-16, 1996. – Jerusalem, Israel. – P. 157.

36. Kaplan, I.B. and Palukaitis, P. Characterization of cucumber mosaic virus defective RNA3 variants generated in tobacco transgenic for the 3a gene // Abstracts of the X International Congress of Virology, August 11-16, 1996. – Jerusalem, Israel. – P. 157.

37. Zhang, L., Kaplan, I.B. and Palukaitis, P. Effects of cucumber mosaic virus capsid protein deletions on RNA binding and assembly // Abstracts of the X International Congress of Virology, August 11-16, 1996. – Jerusalem, Israel. – P. 62.