2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of mycovirus resources and its usage
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17H03950
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
千葉 壮太郎 名古屋大学, アジアサテライトキャンパス学院(農), 特任准教授 (70754521)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤森 文啓 東京家政大学, 家政学部, 教授 (50318226)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 菌類ウイルス / RNAウイルス / IRES / 翻訳機構 / 代謝産物 / 代謝攪乱 / 病原性制御 / 毒素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
菌類に感染するウイルスは，人類にとって都合の悪い菌類（植物病原菌など）を制御する因子として利用価値を見出され，有用ウイルスの探索が世界中で実施されている。本研究では，菌類ウイルスを宿主の「代謝攪乱因子」として捉え，未知代謝産物を生産させる新ツールとして利用できるかをメタボロームで解析し，将来の創薬戦略に資するか検証する。また，菌類ウイルスと宿主菌代謝系の相互作用を新たな切り口とし，毒素生産を制御するような有用ウイルスの分離も試みる。菌類分子生物学の発展に寄与し得る実験ツールとして，ウイルスが独自に発達させてきた特殊な遺伝子発現機構（IRES）を応用し，単一ベクター／単一プロモーター制御下における多重発現系を開発する。以上を通して菌類ウイルスの有用性を独自の視点で明らかにすることを研究目的とする。
国内の菌株コレクション（フザリウム属菌）約300株を取り寄せ，これらについてdsRNAを指標にウイルス探索したところ12株から明瞭なdsRNAを検出した。バンドパターンを比較すると少なくとも9種類のウイルス種（共感染ウイルス群）が分離された。さらに研究室保管の植物共生菌約50株について同様の選抜を行なったが，ウイルス由来のdsRNAは検出されなかった。ウイルスが宿主菌代謝系に与える影響を解析するために，ウイルス除去株の樹立を菌糸先端切断再生法で試みたが成功に至っていない。現在，バドセル，分生子，プロトプラストの単コロニー分離によりウイルス非感染株の選抜を進めている。
また，既存の菌類ウイルスのIRES活性をデュアルルシフェラーゼ実験系で定量比較したところ，ウイルス種によってその活性は様々であり，長い非翻訳領域を保持するウイルスのIRES活性が高い傾向が認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究の主目的にアプローチする基盤は整ったが，ウイルスの性状解析と同一遺伝型のウイルス感染・非感染株の作出に遅れが生じている。これは予備実験を行った際のメタトランスクリプトームが成功しなかったことに起因する。研究室保管していたエピクロエ属植物共生菌をこの予備試験に供試したが，菌類ウイルス様の配列が全く見当たらなかった。そこで，このコレクションと新たに入手したフザリウム属菌株について，常法であるdsRNA抽出と電気泳動によるウイルス感染株のスクリーニングに切り替えた。また、ウイルス除去についてもリバビリン（抗ウイルス薬剤）を用いて菌糸先端切除・再生を繰り返し行ったが，ウイルス非感染株を得ることができなかった。一方で，メタボローム解析とIRES解析のプラットフォームは整っているため，進捗は全体としてやや遅れ気味であると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
ウイルス感染が確認された12菌株についてウイルス除去作業を進め，遺伝的背景が同一のウイルス感染・非感染株セットを確立する。これらを順次メタボローム解析し，ウイルスが菌類代謝系に与える影響を明らかにする。また，精製したウイルス粒子を用いて，毒素を生産する植物病原菌や共生菌に接種し，それらが毒素生産を撹乱するか検討する。以上の結果から有為に代謝攪乱をするウイルスを選別し、ゲノムやその他性状を明らかにする。IRESについては，今回分離されたウイルスおよび既存の長い非翻訳領域を保持するウイルスのIRES活性を複数解析すると共に，活性の高いIRESについては活性中心となる領域を特定し，試験的に多重発現実験を行う。
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