Development and application of potential functions of mycovirus genes using budding yeast heterologous expression system

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05946
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38060:Applied molecular and cellular biology-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: Moriyama Hiromitsu 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20392673)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: マイコウイルス / 2本鎖RNAウイルス / 凝集性蛋白質 / 酵母異種発現系 / 外被タンパク質 / プロセッシング / 微生物培養 / 糸状菌ウイルス

Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated the effects of proteins possessed by mycoviruses infecting phytopathogenic filamentous fungi on budding yeast cells. Viral gene expression yeast cell growth rates, viable cell counts were measured, and expression analysis by RNA-Seq were performed. Full-length ORF2 protein of the pear black spot mycovirus AaCV1 belonging to the genus β-chrysovirus and the human pathogenic fungus AfuCV41362, full-length ORF3 proteins were also investigated to the yeast heterologous expression systems. The common properties of the conserved coat proteins of these viruses are that they undergo specific processing in each host fungus cell, have intracellular aggregation abilities, suppress growth speeds, and cause cell enlargement, as shown by GFP fusion protein expression experiments.

Free Research Field

応用菌類ウイルス学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究ではマイコウイルスの外皮蛋白質を材料としたパン酵母異種発現を利用した評価系を確立した。イネいもち病菌、ナシ黒斑病菌、ヒト病原性真菌のそれぞれに感染する3種のベータクリソウイルスの外皮蛋白質の同一性は30％と低いが、酵母細胞中では、凝集性、細胞成長の遅延、細胞の肥大化を共通して生じさせた。 RNA-Seqの結果、snoRNA、40Sリボソームサブユニット（イントロン含有遺伝子）、ロイシンtRNAなど翻訳系に関与する遺伝子の発現量低下が示された。本研究により凝集性蛋白質が齎す細胞毒性機構について、翻訳系遺伝子群の負の制御が示された事により、プリオン病などの疾患モデルへの適用も期待される。