マメ科および核果類植物を用いたポティウイルス試験管内実験系の開発と利用

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26450050
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 薦田 優香 東京大学, 農学生命科学研究科, 研究員 (90716482)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中原 健二 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (90315606) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 核果類 / 培養細胞 / プロトプラスト / 遺伝子導入 / ポティウイルス

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、重要農作物に感染するポティウイルスの増殖を分子レベルで解明するため、核果類樹木やマメ科作物等の農作物由来の試験管内実験系を構築することを目指している。
核果類であるサクラおよびモモは、カルス化および液体培養ラインの確立に成功し、さらにウメ輪紋ウイルスの感染実験も、成功した。さらに、パーコール密度勾配遠心法を用いて、モモの培養細胞からの試験管内翻訳液の作出も行った。翻訳活性の高い抽出液を作製するためには、培養細胞の安定的な増殖が必須であり、現在は培養細胞ラインの安定化、プロトプラスト単離法の改善などを引き続き行っている。一方、ウメの培養細胞に関しては、作出したカルスの液体培養化が難しいため、カルスからのプロト化、GFP遺伝子の一過的発現を試みた結果、プロトプラスト化およびプロトプラストへのGFP遺伝子の一過的導入にも成功した。現在、遺伝子導入の効率を上げるための条件検討を行っている。
並行して、マメ科植物の一つであるエンドウ種子からの培養細胞ラインの確立を開始した。ホルモンの条件などを検討した結果、2,4ジクロロフェノキシ酢酸とベンジルアデニンの組み合わせを用いることで、液体培養への移行が期待できるカルスの作出に成功した。現在、カルスの増殖効率を高め、液体培養細胞ラインの確立に向けて検討を行っている。なお、マメ科に感染するポティウイルスであるクローバ葉脈黄化ウイルスを用いた研究において、植物体内での増殖に関与する新規遺伝子P3N-ALTを発見した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

１年目に見送っていた、マメ科植物由来の培養細胞ラインの作出に取りかかり、カルス化まで出来ている。また、困難であることが予想された核果類樹木由来の培養細胞ラインからの抽出液作出に向けて動き出すことが出来ていることから、おおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

マメ科由来の試験管内実験系の構築に向け、まずは培養細胞ラインの作出を目指す。また試験管内実験に用いる抽出液の作出がうまくいかない場合も考え、最終年度は、プロトプラストを用いた実験を並行して行い、ウイルスとの相互作用解析を進める。

Causes of Carryover

マメ科を材料とした実験系は当初、１，２年目で行う予定であったが、２年目及び３年目に集中させることにしたため、後半に使用する額が計画よりも増えた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

マメ科の試験管内実験系の構築にあてる

Research Products

• [Journal Article] Truncated yet functional viral protein produced via RNA polymerase slippage implies underestimated coding capacity of RNA viruses (2016)
  • Author(s): Yuka Hagiwara-Komoda, Sun Hee Choi2, Masanao Sato, Go Atsumi, Junya Abe, Junya Fukuda, Mie N. Honjo, Atsushi J. Nagano, Keisuke Komoda, Kenji S. Nakahara, Ichiro Uyeda, Satoshi Naito
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 6 Pages: 21411
  • DOI: 10.1038/srep21411
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant