Neo-lifestyle of fungal viruses

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Neo-virology: the raison d'etre of viruses
• Project/Area Number: 16H06436
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 鈴木 信弘 岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (70206514)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 近藤 秀樹 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (40263628)
• Project Period (FY): 2016-06-30 – 2021-03-31
• Keywords: ヤドヌシウイルス / ヤドカリウイルス / 菌類ウイルス / dsRNA / 白紋羽病菌 / ネオライフスタイル / 共生

Outline of Annual Research Achievements

柱1「裸性を持つであろうポリマイコウイルスの3者生態系における役割の解析」パキスタン産ポリマイコ様ウイルス(HadV1)感染、非感染菌株でフェノーム解析を行った。まず、極めてユニークなHadV1のゲノム配列を決定した。１１本の(+)RNA分節を持つことが示され、ポリマイコウイルスに保存されている富PAS（プロリンーアラニンーセリン）タンパク質がHadV１には保存されていないことが判明した。次にHadV1感染Fusarium oxysporumから単胞子分離により、非感染株を複数得た。ウイルス感染株、非感染株を比較したが、ウイルスによる生物学的な性状への影響を観察することができなかった。また、ウイルス実態を調べるた結果、HadV1は、既報のポリマイコウイルスあるいはハイポウイルスとは分画パターンを示し、通常それらのウイルスが沈降する条件での超遠心では沈降しないことが明らかとなり、新規のライフスタイルを持つキャプシドレスウイルスと示唆された。
柱2「ヤドカリ・ヤドヌシウイルスの4者生態系での役割の解析」 では、YkV1感染性クローンを利用した逆遺伝学とYnV1トランスフェクション法を用いて詳細に解析した。その結果、YkV1の複製にはYkV1 RdRpが必須でそれがポリプロテインから切断されることが必須であることが示された。
柱3「ネオ・ライフスタイルを持つウイルスの探索と生態学的役割の考察」 では、スペイン産、フィリピン産およびバングラデシュ産植物感染性糸状菌の提供受け、網羅的にウイルス探索を行った。その結果、スペイン産からYkV1と配列類似性を示す複数のウイルス、YkV2, YkV3, YkV4a, YkV4bが見つかったが、YnV1と配列類似性を示すウイルスは見つからなかった。YkV4のパートナーはメガトティウイルスであるこが、示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新たにパキスタン産糸状菌から見出されたキャプシドレスRNAウイルスHadV1, Penicillium janthinellum polymycovirus 1の実態解明、生物学的影響の有無の解析も順調に進展した。日本産白紋羽病菌から見つかっていたYkV1/YnV1については、YkV1感染性クローンを用いた実験から「YkV1がYnV1キャプシドを利用して自律複製する」というコンセプトの証明につながった。すなわち、YkV1がコードするRNA依存RNA合成酵素 RdRpがYkV1の複製に必須であるということが示されたのである。スペイン産白紋羽病菌から分離されたYkV2, YkV3, YkV4は遺伝子構造もそれぞれ、またYkV1とも異なり、それらのパートナーシップの決定機構は興味深い課題である。パートナーの候補となるdsRNAウイルス、フザグラウイルス(RnFGV1)、メガトティウイルス(RnMTV1)、メガビルナウイルス(RnMBV3)の単独感染株を得た。YkV4のパートナーがメガトティウイルスであること、YkV3のパートナーがメガビルナウイルスらしいことを示す結果を得た。今後、これらパートナーシップ解析に用いられる。以上のように、当初の研究計画に従って、研究が進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

柱1「裸性を持つポリマイコウイルスの3者生態系における役割の解析」では、通常の他のウイルスで認められる粒子を作らないポリマイコ様ウイルス２種(HadV1, Penicillium janthinellum polymycovirus 1)パキスタン産糸状菌から分離された。これらの菌宿主での感染様式（水平伝搬、垂直伝搬）培養性状、菌の植物上での生存適応能(ヤドカリ・ヤドヌシウイルスの4者生態系での役割の解析」では、スペイン産白紋羽病菌から発見されたYkV2-4のパートナーを同定し、それらの4者生態系の役割を解明する。パートナーを同定した後には、日本産YkV1を含めスワッピング試験を行い、パートナーシップを明らかにする。
柱3「ネオ・ライフスタイルを持つピン産およびパキスタン産植物感染性糸状菌の提供受け(500株を予定)、網羅的にウイルス探索を行う。一部 は次世代シークエンサーでヴァイローム解析を進め、ネオ・ライフスタイルの生物界を跨いだ普遍性を明らかにする。また、YnV1、YkV1様ウイルスの単独感染株、混合感染株の検出頻度を比較し、ウイルス相利共生の生態学的役割をよりグローバルなレベルで考察可能とする。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Muhammad Faraz Bhatti/National University of Sci & Tech(パキスタン)
  • Country Name: PAKISTAN
  • Counterpart Institution: Muhammad Faraz Bhatti/National University of Sci & Tech
• [Int'l Joint Research] Bradley I. Hillman/Rutgers University(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Bradley I. Hillman/Rutgers University
• [Int'l Joint Research] Ana Eusebio-Cope/IRRI(フィリピン)
  • Country Name: PHILIPPINES
  • Counterpart Institution: Ana Eusebio-Cope/IRRI
• [Journal Article] Virome analysis of aphid populations that infest the barley field: the discovery of two novel groups of nege/kita-like viruses and other novel RNA viruses. (2020)
  • Author(s): Kondo, H., Fujita, M., Hisano, H., Hyodo, K., Andika I. B., and Suzuki, N.
  • Journal Title: Frontiers in Microbiology Volume: 11 Pages: 509
  • DOI: 10.3389/fmicb.2020.00509
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Diverse partitiviruses from the phytopathogenic fungus, Rosellinia necatrix. (2020)
  • Author(s): Telengech, P., Hisano, S., Micheni, C. M., Hyodo, K., Arjona-Lopez, J.M., Lopez-Herrera, C., Kanematsu, S., Kondo, H., and Suzuki, N.
  • Journal Title: Frontiers in Microbiology Volume: 11 Pages: 1064
  • DOI: 10.3389/fmicb.2020.01064
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Hadaka virus 1: A capsidless 11-segmented (+)RNA virus from a phytopathogenic fungus Fusarium oxysporum. (2020)
  • Author(s): Sato, Y., Shamsi, W., Jamal, A., Bhatti, M. F., Kondo, H., and Suzuki, N.
  • Journal Title: mBIo Volume: 11 Pages: e0045-20
  • DOI: 10.1128/mBio.00450-20
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] ICTV Virus Taxonomy Profile: Chrysoviridae. (2020)
  • Author(s): Kotta-Loizou, I., Caston J. R., Coutts, R. H. A., Hillman, B. I., Jiang, D., Kim, D.-H., Moriyama, H., Suzuki, N., and ICTV Report Consortium
  • Journal Title: Journal of General Virology Volume: 101 Pages: 143-144
  • DOI: 10.1099/jgv.0.001383
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Frontiers in fungal virus research (2020)
  • Author(s): Sun, L., Suzuki, N., Jiang, D., Turina, M., and Xie, J.
  • Journal Title: Frontiers in Cellular and Infection Microbiology Volume: 9 Pages: 456
  • DOI: 10.3389/fcimb.2019.00456. 9:456
• [Journal Article] Molecular and biological characterization of a novel botybirnavirus identified from a Pakistani isolate of Alternaria alternata. (2019)
  • Author(s): Shamsi, W., Sato, Y., Atif, J., Shahi, S., Kondo, H., Suzuki, N., and Bhatti, F. M.
  • Journal Title: Virus Res Volume: 263 Pages: 19-128
  • DOI: 10.1016/j.virusres.2019.01.006
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A novel insect-infecting virga/nege-like virus group and its pervasive endogenization into insect genomes. (2019)
  • Author(s): ondo, H., Hirota, K., Maruyama, K., Andika, I. B., and Suzuki, N.
  • Journal Title: Virus Res Volume: 262 Pages: 37-47
  • DOI: 10.1016/j.virusres.2017.11.020
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A symptomless hypovirus, CHV4, facilitates stable infection of the chestnut blight fungus by a coinfecting reovirus likely through suppression of antiviral RNA silencing. (2019)
  • Author(s): Aulia, A., Eusebio-Cope, A., I. B., Hillman, B. I., and Suzuki, N.
  • Journal Title: Virology Volume: 533 Pages: 99-107
  • DOI: 10.1016/j.virol.2019.05.004
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Two novel negative-strand RNA mycoviruses related to mymonaviruses and phenuiviruses in the Shiitake mushroom, Lentinula edodes. (2019)
  • Author(s): Lin, Y.-H., Fujita, M., Chiba, S., Hyodo, K., Andika I. B., Suzuki, N., and Kondo, H.
  • Journal Title: Virology Volume: 533 Pages: 125-136
  • DOI: 10.1016/j.virol.2019.05.008
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Isolation and characterization of a novel mycovirus infecting an edible mushroom, Grifola frondosa. (2019)
  • Author(s): Komatsu, A., Kondo, H., Sato, M., Kurahashi, A., Nishibori, K., Suzuki, Fujimori, F.
  • Journal Title: Mycoscience Volume: 60 Pages: 211-220
  • DOI: 10.1016/j.myc.2019.01.005
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Three ourmia-like viruses and their associated RNAs in Pyricularia oryzae (2019)
  • Author(s): Ohkita, S., Lee, Y., Nguyen, Q., Ikeda, K., Suzuki, N., and Nakayashiki, H.
  • Journal Title: Virology Volume: 534 Pages: 25-35
  • DOI: 10.1016/j.virol.2019.05.015
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Novel Victorivirus from a Pakistani isolate of Alternaria alternata lacking a typical translational stop/restart sequence signature. (2019)
  • Author(s): Jamal, A., Sato, Y., Shahi, S. Shamsi, W., Kondo, H., and Suzuki, N.
  • Journal Title: Viruses-Basel Volume: 11 Pages: E577
  • DOI: 10.3390/v11060577
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] ICTV Virus Taxonomy Profile: Megabirnavirus. (2019)
  • Author(s): Sato, Y., Miyazaki, N., Kanematsu, S., Ghabrial, S. A., Hillman, B. I., Suzuki, N., and ICTV Report Consortium
  • Journal Title: Journal of General Virology Volume: 100 Pages: 1269-1270
  • DOI: 10.1099/jgv.0.001297
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Integration of viral sequences into eukaryotic host genomes: legacy of ancient infections (2019)
  • Author(s): Tomonaga, K., Suzuki, N., and Berkhout, B.
  • Journal Title: Virus Research. Volume: 262 Pages: 1.
  • DOI: 10.1016/j.virusres.2018.12.012
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Neo-virology: The raison d’etre of viruses. (2019)
  • Author(s): Watanabe, T., Suzuki, N., Tomonaga, K., Sawa, H., Matsuura, Y., Kwaguchi, Y., Takahashi, H., Nagasaki, K., Kawaoka, Y.
  • Journal Title: Virus Research. Volume: 262 Pages: 197751
  • DOI: 10.1016/j.virusres.2019.197751
• [Presentation] Mycoviruses in C. parasitica and their biological control potential. (2019)
  • Author(s): Suzuki, N.
  • Organizer: International Symposium on Cryphonectria and Mycoviruses
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Dual functionality of fungal Dicer in multilayer antiviral defense. (2019)
  • Author(s): Suzuki, N.
  • Organizer: International Symposium on Virus Diseases of Important Crops.
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Dicer functions transcriptionally and post-transcriptionally in a multilayer antiviral defense. (2019)
  • Author(s): Suzuki, N.
  • Organizer: European Congress of Virology 2019. April 29-May 1, 2019.
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Reporter system for antiviral RNA silencing in a model filamentous fungus host. (2019)
  • Author(s): Aulia, A
  • Organizer: Asian Mycological Congress 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 2A-like protease activity is essential for replication and viability of yado-kari virus 1 hosted by yado-nushi virus 1. (2019)
  • Author(s): Das, S.
  • Organizer: Asian Mycological Congress 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A symptomless hypovirus, CHV4, facilitates stable infection of the chestnut blight fungus by a coinfecting reovirus likely through suppression of antiviral RNA silencing. (2019)
  • Author(s): Aulia, A.
  • Organizer: Asian Mycological Congress 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Investigation of host range of and host defense against a mitochondrially replicating mitovirus. (2019)
  • Author(s): Shahi, S
  • Organizer: The Annual Meeting of the American Society for Virology 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Characterization of a novel fungal polymycovirus with a potential neo-virus lifestyle. (2019)
  • Author(s): Sato, Y.
  • Organizer: The Annual Meeting of the American Society for Virology 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Dicer-mediated transcriptional and post-transcriptional antiviral defense. (2019)
  • Author(s): Suzuki, N.,
  • Organizer: The Annual Meeting of the American Society for Virology 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Detection of mycoviruses in phytopathogenic fungi causing disease of rice (2019)
  • Author(s): Eusebio-Cope, A
  • Organizer: Philippine Phytopathological Society Pest Management Council of the Philippines, Inc. PMCP 2019
  • Int'l Joint Research
• [Book] 植物病理学第２版 (2020)
  • Author(s): 鈴木信弘・大木理・上田一郎（眞山滋志・土佐幸雄編）
  • Total Pages: 14
  • Publisher: 文永堂
  • ISBN: 9784830041389
• [Book] Integration of viral sequences into eukaryotic host genomes: legacy of ancient infections (2019)
  • Author(s): Tomonaga, K., Suzuki, N., and Berkhout, B
  • Total Pages: 61
  • Publisher: Elsevier
  • ISBN: 0168-1702
• [Funded Workshop] Asian Mycological Congress 2019 (2019)