Molecular mechanisms of replication and pathogenicity of viroid -non-coding RNA pathogen

• Project/Area Number: 18380028
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Plant pathology
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: SANO Teruo Hirosaki University, 農学生命科学部, 教授 (30142699)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SENDA Mineo 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (30261457) ; TANEDA Akito 弘前大学, 理工学研究科, 助教 (70332492)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): R.A. Owens USDA, Agriculture Research Service Molecular Plant Pathology Laboratory
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥16,450,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000); Fiscal Year 2008: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2007: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2006: ¥8,000,000 (Direct Cost: ¥8,000,000)
• Keywords: ウイロイド / ノンコーディングRNA / RNAサイレンシング / siRNAシークエンス / RNAサイレンシンダ / siRNA / RNA2次構造予測 / 遺伝的アルゴリズム / RNA共通二次構造予測 / カルコン合成酵素遺伝子 / Cofolgaアルゴリズム / CHS

Research Abstract

ノンコーディングRNA病原体"ウイロイド"の自己複製能と病原性をRNAサイレンシングの観点から解析した。ウイロイド感染植物に誘導されるウイロイドを標的とするRNAサイレンシングにより、ウイロイド分子は少なくとも5箇所のホットスポットが標的となり分解され、多様なウイロイド特異的small RNAが宿主細胞内に蓄積することを明らかにした。ウイロイドは想像以上に複雑な機構でRNAサイレンシングの標的になっていると考えられる
RNA配列の類似性を基に2次構造を予測する新しいプログラムを開発し、RNAの自己複製と分子構造の関連性を解析するための基盤を構築した。

Research Products

• [Journal Article] A novel major quantitative trait locus controlling seed development at low temperature in soybean (Glycine max) (2009)
  • Author(s): Ikeda, T., Ohnishi, S., Senda, M., Miyoshi, T., Ishimoto, M., Kitamura, K, Funatsuki, H.
  • Journal Title: Theor. Appl. Genet (in Press)
• [Journal Article] Identification and characterization of a new Coleviroid (CbVd-5) (2009)
  • Author(s): Hou, W., Sano, T., Li, F., Wu, A., Li, L., Li, S.
  • Journal Title: Arch. Virol.(DOI 10.1007/s00705-008-0276-6) 154 Pages: 315-320
• [Journal Article] Identification and characterization of a new Coleviroid (CbVd-5) (2009)
  • Author(s): Hou, W., Sano, T., Li, F., Wu, A.. Li. L. and Li. S.
  • Journal Title: Arch. Virol 154 Pages: 315-320
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel major quantitative trait locus controlling seed development at low temperature in soybean (Glycine max) (2009)
  • Author(s): Ikeda, T., Ohnishi, S., Senda, M., Miyoshi, T., Ishimoto, M., Kitamura. K. & Funatsuki, H.
  • Journal Title: Theor. Annl. Genet (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An efficient genetic algorithm for structural RNA pairwise alignment and its application tonon-coding RNA discovery in yeast (2008)
  • Author(s): Taneda, A.
  • Journal Title: BMC Bioinformatics(doi : 10.1186/1471-2105-9-521) 9 Pages: 20-20
• [Journal Article] Study on viroids in Japan (2008)
  • Author(s): Sano, T.
  • Journal Title: J Gen Plant Pathol 74 Pages: 450-453
  • NAID: 10029717040
• [Journal Article] 本邦に発生するウイロイドの研究 (2008)
  • Author(s): 佐野輝男
  • Journal Title: 日植病報 74巻 Pages: 131-133
  • NAID: 110006965627
• [Journal Article] Vegetative propagation and its possible role as a genetic bottleneck in the shaping of the Apple fruit crinkle viroid populations in apple and hop plants. (2008)
  • Author(s): Sano, T. Isono, S., Matsuki, K., Kawaguchi-Ito, Y., Tanaka, K. Kond, K., Iijima, A., Bar-Joseph, M.
  • Journal Title: Virus Genes 37(3) Pages: 298-303
• [Journal Article] Enrichment of viroid small RNAs by hybridization selection using biotinylated RNA transcripts for the analysis of viroid inducing RNA silencing. (2008)
  • Author(s): Machida, S., Shibuya, S. and Sano,T.
  • Journal Title: J. Gen. Pl. Pathol 74 Pages: 203-207
• [Journal Article] Enrichment of viroid small RNAs by hybridization selection using biotinylated RNA transcripts for the analysis of viroid inducing RNA silencing (2008)
  • Author(s): Machida, S., Shibuya, S. and Sano, T.
  • Journal Title: J. Gen. Pl. Pathol 74 Pages: 203-207
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rapid and sensitive detection of 'Candidatus Liberibacter asiaticus' by cycleave isothermal and chimeric primer-initiated amplification of nucleic acids (Cvcleave ICAN) (2008)
  • Author(s): Urasaki, N., Kawano, S., Mukai, H., Uemori, T., Takeda, O. and Sano. T.
  • Journal Title: J. Gen. Pl. Pathol 74 Pages: 151-155
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vegetative propagation and its possible role as a genetic bottleneck in the shanine of the Annie fruit crinkle viroid populations in apple and hop plants (2008)
  • Author(s): Sano, T., 他7名
  • Journal Title: Virus Genes 37 Pages: 298-303
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 本邦に発生するウイロイドの研究 (2008)
  • Author(s): 佐野輝男
  • Journal Title: 日植病報 74 Pages: 131-133
  • NAID: 110006965627
• [Journal Article] Study on vicaids in Japan (2008)
  • Author(s): Sano, T.
  • Journal Title: J. Gen Plant Pathol 74 Pages: 450-453
• [Journal Article] An efficient genetic algorithm for structural RNA pairwise alignment and its annlication to non-coding RNA discovery in yeast (2008)
  • Author(s): Taneda, A
  • Journal Title: BMC Bioinformatics 9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ウイロイド (2007)
  • Author(s): 佐野輝男
  • Journal Title: 植物防疫 61巻11号 Pages: 660-664
• [Journal Article] Successive accumulation of two size classes of viroid-specific small RNA in potato spindle tuber viroid-infected tomato plants. (2007)
  • Author(s): Machida, S., Yamahata, N., Watanuki, H., Owens, R. and Sano,T.
  • Journal Title: J. Gen. Virol. 88 Pages: 3452-3457
• [Journal Article] The combinations of the two amino acids (Ala40 and Phe75 or Ser40 and Tyr75) in the Coat Protein of apple chlorotic leaf spot virus are crucial for infectivity (2007)
  • Author(s): Yaegashi, H., Isogai, M., Tajima, H., Sano, T, Yoshikawa, N.
  • Journal Title: J. Gen. Virol 88 Pages: 2611-2618
• [Journal Article] First report of Hop stunt viroid from plum in China. (2007)
  • Author(s): Yang, Y., Wang, H., Cheng, Z., Sano, T, Li, S.
  • Journal Title: Plant Pathology 56 Pages: 339-339
• [Journal Article] Detection of Australian grapevine viroid in a grapevine more than 100 years old in Xinjiang, (2007)
  • Author(s): Guo, R., Sano, T., Cheng, Z. and Li,S.
  • Journal Title: China Plant Pathology 56 Pages: 339-339
• [Journal Article] Successive accumulation of two size classes of viroid-specific small RNA in potato spindle tuber viroid-infected tomato plants (2007)
  • Author(s): Machida, S., Yamahata, N., Watanuki, H., Owens, R. and Sano, T.
  • Journal Title: Journal of General Virology 88 Pages: 3452-3457
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The combinations of the two amino acids(Ala40 and Phe75 or Ser40 and Tyr75)in the Coat Protein of apple chlorotic leaf spot virus are crucial for infectivity. (2007)
  • Author(s): Yaegashi, H., Isogai, M., Tajima, H., Sano, T. and Yoshikawa, N.
  • Journal Title: Journal of General Virology 88 Pages: 2611-2618
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ウイロイド (2007)
  • Author(s): 佐野輝男
  • Journal Title: 植物防疫 61 Pages: 660-664
• [Journal Article] First Report of Hop stunt viroid in Apricot in China (2006)
  • Author(s): Yang, Y.A., Wang, H.Q., Guo, R., Cheng, Z., M. Li, S, Sano, T.
  • Journal Title: Plant Dis. 90 Pages: 828-828
• [Journal Article] An epidemiological survey of Chrysanthemum chlorotic mottle viroid in Akita Prefecture, as a model region in Japan (2006)
  • Author(s): Yamamotom H, Sano, T.
  • Journal Title: J. Gen. Pl. Pathol 72(6) Pages: 387-390
  • NAID: 10018788315
• [Journal Article] Mawassi, M. and Bar-Joseph, M. : Construction of a multiprobe for the simultaneous detection of viroids infecting citrus trees (2006)
  • Author(s): Cohen, O., Batuman, O., Stanbekova, G., Sano, T.
  • Journal Title: Virus Genes 33 Pages: 287-292
• [Journal Article] Construction of a multiprobe for the simultaneous detection of viroids infecting citrus trees (2006)
  • Author(s): Cohen, O., Batuman, O., Stanbekova, G., Sano, T., Mawassi, M., Bar-Joseph, M
  • Journal Title: Virus Genes 33 Pages: 287-292
• [Journal Article] An epidemiological survey of Chrysanthemum chlorotic mottle viroid in Akita Prefecture, as a model region in Japan. (2006)
  • Author(s): Yamamoto, H., Sano, T.
  • Journal Title: J. Gen. Pl. Pathol. 72 Pages: 387-390
  • NAID: 10018788315
• [Journal Article] First Report of Hop stunt viroid in Apricot in China (2006)
  • Author(s): Yang, Y.A., Wang, H.Q., Guo, R., Cheng, Z., M.Li, S, Sano, T.
  • Journal Title: Plant Disease 90 Pages: 828-828
• [Journal Article] Detection of Australian grapevine viroid in a grapevine more than 100 years old in Xinjiang, China (2006)
  • Author(s): Guo, R., Sano, T., Cheng, Z., Li, S.
  • Journal Title: Plant Pathology 56(In press)
• [Journal Article] First report of Hop stunt viroid from plum in China. (2006)
  • Author(s): Yang, Y., Wang, H., Cheng, Z., Sano.T., Li, S.
  • Journal Title: Plant Pathology 56(In press)
• [Presentation] ウイロイドの病徴発現に伴って発現量が低下するフラボノイド生合成系遺伝子群の発現量解析 (2009)
  • Author(s): 葛巻英祐, 佐野輝男
  • Organizer: 平成21年度日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 山形市(山形大学)
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] ウイロイドの病徴発現に伴って発現量が低下するフラボノイド生合成系遺伝子群の発現量解析 (2009)
  • Author(s): 葛巻英祐・佐野輝男
  • Organizer: 平成21年度日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 山形市・山形大学
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] ホップ矮化ウイロイド-ブドウ株のin vitro転写物がホップに持続感染している間に生じる塩基変異プロセスの解析 (2008)
  • Author(s): 伊藤(川口)陽子・佐野輝男
  • Organizer: 平成20年度日本植物病理学会東北部会
  • Place of Presentation: 盛岡市(岩手大学)
  • Year and Date: 2008-09-25
• [Presentation] ホップ矮化ウイロイド-ブドウ株のin vitro転写物がホップに持続感染している間に生じる塩基変異プロセスの解析 (2008)
  • Author(s): 伊藤(川口)陽子・佐野輝男
  • Organizer: 平成20年度日本植物病理学会東北部会
  • Place of Presentation: 盛岡市・岩手大学
  • Year and Date: 2008-09-25
• [Presentation] Cycleave Isothermal chimeric amplification of nucleic acids(Cycleave-ICAN) for the sensitive, rapid and simple diagnosis of viroids, (2008)
  • Author(s): Sano, T., Isono, S., Tsubame, T., Tsushima, Y., Urasaki, N., Kawano, S., Uemori, R, Ooura, T., Takeda, O., Mukai, H.
  • Organizer: 9th International Congress of Plant Pathology
  • Place of Presentation: Trino, Italy
• [Presentation] The diversity and identity of Apple fruit crinkle viroid isolates in apple and hop (2008)
  • Author(s): Sano, T., Matsuki, K., Isono, S., Tsuji, M., Tanaka, K
  • Organizer: 9th Internationa Congress of Plant Pathology
  • Place of Presentation: Trino, Italy
• [Presentation] ホップ矮化ウイロイド-ブドウ変異体がホップに持続感染している間に生じる塩基変異プロセスの解析 (2008)
  • Author(s): 伊藤(川口)陽子・佐野輝男
  • Organizer: 平成20年度日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 松江市(くにびきメッセ)
• [Presentation] ウイロイド特異的smallRNAsの感染植物体中の経時的蓄積パターンとその塩基配列解析 (2008)
  • Author(s): 渋谷允・町田悟・佐野輝男
  • Organizer: 平成20年度日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 松江市(くにびきメッセ)
• [Presentation] ウイロイド特異的small RNAsの感染植物体中の経時的蓄積パターンとその塩基配列解析 (2008)
  • Author(s): 渋谷允・町田悟・佐野輝男
  • Organizer: 平成20年度日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 松江市/くにびきメッセ
• [Presentation] ホップ綾化ウイロイド-ブドウ変異体がホップに持続感染している間に生じる塩基変異プロセスの解析 (2008)
  • Author(s): 伊藤(川口)陽子・佐野輝男
  • Organizer: 平成20年度日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 松江市/くにびきメッセ
• [Presentation] The diversity and identity of Apple fruit crinkle viroid isolates in apple and hop (2008)
  • Author(s): Sano, T., Matsuki, K., Isono, S., Tsuji, M., Tanaka, K.
  • Organizer: 9th International Congress of Plant Pathology
  • Place of Presentation: Trino, Italy
• [Presentation] Cycleave Isothermal chimeric amplification of nucleic acids (Cycleave-ICAN) for the sensitive, rapid and simple diagnosis of viroids (2008)
  • Author(s): Sano, T., Isono, S., Tsubame, T., Tsushima, Y., Urasaki, N., Kawano, S., Uemori, R, Ooura, T., Takeda, O., Mukai, H.
  • Organizer: 9th International Congress of Plant Pathology
  • Place of Presentation: Trino, Italy
• [Presentation] ウロイド特異的smallRNAの生成パターンと塩基配列解析-生成ホットスポットの存在 (2007)
  • Author(s): 渋谷 允、佐野輝男
  • Organizer: 第55回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 札幌市(コンベンションセンター)
  • Year and Date: 2007-10-22
• [Presentation] ウイロイド特異的small RNAの生成パターンと塩基配列解析-生成ホットスポットの存生 (2007)
  • Author(s): 渋谷 允、佐野輝男
  • Organizer: 第55回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 札幌市(コンベンションセンター)
  • Year and Date: 2007-10-22
• [Presentation] 日本のキク品種におけるキククロロティックモットルウイロイドの病徴 (2007)
  • Author(s): 崔海東, 山本英樹, 佐野輝男
  • Organizer: 平成19年度日本植物病理学会東北部会
  • Place of Presentation: 秋田市(秋田県立大学)
  • Year and Date: 2007-09-20
• [Presentation] ホップ矮化ウイロイド(HSVd)分離株の多様性と宿主適応について (2007)
  • Author(s): 伊藤(川口)陽子, 飯野雅崇, 田川雅也, 佐野輝男
  • Organizer: 平成19年度日本植物病理学会東北部会
  • Place of Presentation: 秋田市(秋田県立大学)
  • Year and Date: 2007-09-20
• [Presentation] リンゴゆず果ウイロイド-ホップ分離株と-リンゴ分離株の同一性 (2007)
  • Author(s): 佐野輝男・松木慧悟・磯野清香, 辻雅晴, 田中和明, 近藤賢一, 飯島章彦
  • Organizer: 平成19年度日本植物病理学会大会
  • Place of Presentation: 宇都宮市(宇都宮大学)
  • Year and Date: 2007-03-28
• [Presentation] 日本の栽培リンゴから検出されたApple dimple fruit viroid(ADFVd) (2007)
  • Author(s): 磯野清香, 種田晃人, 佐野輝男, 近藤賢一, 飯島章彦
  • Organizer: 平成19年度日本植物病理学会大会
  • Place of Presentation: 宇都宮市(宇都宮大学)
  • Year and Date: 2007-03-28
• [Presentation] 温遺伝子増幅法(ICAN法)を用いたキク矮化ウイロイドの発生圃場調査 (2006)
  • Author(s): 磯野清香, 佐野輝男, 忠英一, 上森隆司, 向井博之
  • Organizer: 日本植物病理学会東北部会
  • Place of Presentation: 鶴岡市(山形大学)
  • Year and Date: 2006-09-29
• [Presentation] リンゴさび果病ウイロイド (Apple scar skin viroid)のICAN (Isothermal and Chimeric primer-initiated Amplification of Nucleic acids)法による検出 (2006)
  • Author(s): 對馬由記子, 佐野輝男, 向井博之, 上森隆司
  • Organizer: 日本植物病理学会大会
  • Place of Presentation: 札幌市(コンベンションセンター)
  • Year and Date: 2006-06-05
• [Presentation] 等温遺伝子増幅法(ICAN法)を用いたキク矮化ウイロイドの診断 (2006)
  • Author(s): 磯野清香, 佐野輝男, 上森隆司, 向井博之
  • Organizer: 日本植物病理学会大会
  • Place of Presentation: 札幌市(コンペンションセンター)
  • Year and Date: 2006-06-05
• [Book] Compendium of Hop Diseases, Arthropod Pests and Other Disorders (2009)
  • Author(s): K. Eastwell and T. Sano
  • Total Pages: 112
  • Publisher: APS Press
• [Book] 種子の科学とバイオテクノロジー(第4章4-4を担当) (2009)
  • Author(s): 千田峰生
  • Total Pages: 396
  • Publisher: 学会出版センター
• [Book] Compendium of Hop Diseases, Arthropod Pests and Other Disorders(分担執筆)ISBN978-0-89054-376-4 (2009)
  • Author(s): T. Sano K. Eastwell and T. Sano
  • Total Pages: 112
  • Publisher: APS Press
• [Book] 種子の科学とバイオテクノロジー(第4章4-4を担当)ISBN978-4-7622-3059-2 (2009)
  • Author(s): 千田峰生
  • Total Pages: 396
  • Publisher: 学会出版センター