ノンコーディングRNA病原体"ウイロイド"の自律複製能と病原性発現の分子機構

• 研究課題/領域番号: 18380028
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物病理学
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 佐野 輝男 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (30142699)
• 研究分担者: 千田 峰生 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (30261457) ; 種田 晃人 弘前大学, 理工学研究科, 助教 (70332492)
• 連携研究者: R.A. Owens USDA, Agriculture Research Service Molecular Plant Pathology Laboratory
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 16,450千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 1,950千円); 2008年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2007年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2006年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
• キーワード: 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

研究概要

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。

研究成果

• [雑誌論文] A novel major quantitative trait locus controlling seed development at low temperature in soybean (Glycine max) (2009)
  • 著者名/発表者名: Ikeda, T., Ohnishi, S., Senda, M., Miyoshi, T., Ishimoto, M., Kitamura, K, Funatsuki, H.
  • 雑誌名: Theor. Appl. Genet (in Press)
• [雑誌論文] Identification and characterization of a new Coleviroid (CbVd-5) (2009)
  • 著者名/発表者名: Hou, W., Sano, T., Li, F., Wu, A., Li, L., Li, S.
  • 雑誌名: Arch. Virol.(DOI 10.1007/s00705-008-0276-6) 154 ページ: 315-320
• [雑誌論文] Identification and characterization of a new Coleviroid (CbVd-5) (2009)
  • 著者名/発表者名: Hou, W., Sano, T., Li, F., Wu, A.. Li. L. and Li. S.
  • 雑誌名: Arch. Virol 154 ページ: 315-320
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel major quantitative trait locus controlling seed development at low temperature in soybean (Glycine max) (2009)
  • 著者名/発表者名: Ikeda, T., Ohnishi, S., Senda, M., Miyoshi, T., Ishimoto, M., Kitamura. K. & Funatsuki, H.
  • 雑誌名: Theor. Annl. Genet (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] An efficient genetic algorithm for structural RNA pairwise alignment and its application tonon-coding RNA discovery in yeast (2008)
  • 著者名/発表者名: Taneda, A.
  • 雑誌名: BMC Bioinformatics(doi : 10.1186/1471-2105-9-521) 9 ページ: 20-20
• [雑誌論文] Study on viroids in Japan (2008)
  • 著者名/発表者名: Sano, T.
  • 雑誌名: J Gen Plant Pathol 74 ページ: 450-453
  • NAID: 10029717040
• [雑誌論文] 本邦に発生するウイロイドの研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐野輝男
  • 雑誌名: 日植病報 74巻 ページ: 131-133
  • NAID: 110006965627
• [雑誌論文] 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)
  • 著者名/発表者名: Sano, T. Isono, S., Matsuki, K., Kawaguchi-Ito, Y., Tanaka, K. Kond, K., Iijima, A., Bar-Joseph, M.
  • 雑誌名: Virus Genes 37(3) ページ: 298-303
• [雑誌論文] Enrichment of viroid small RNAs by hybridization selection using biotinylated RNA transcripts for the analysis of viroid inducing RNA silencing. (2008)
  • 著者名/発表者名: Machida, S., Shibuya, S. and Sano,T.
  • 雑誌名: J. Gen. Pl. Pathol 74 ページ: 203-207
• [雑誌論文] Enrichment of viroid small RNAs by hybridization selection using biotinylated RNA transcripts for the analysis of viroid inducing RNA silencing (2008)
  • 著者名/発表者名: Machida, S., Shibuya, S. and Sano, T.
  • 雑誌名: J. Gen. Pl. Pathol 74 ページ: 203-207
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid and sensitive detection of 'Candidatus Liberibacter asiaticus' by cycleave isothermal and chimeric primer-initiated amplification of nucleic acids (Cvcleave ICAN) (2008)
  • 著者名/発表者名: Urasaki, N., Kawano, S., Mukai, H., Uemori, T., Takeda, O. and Sano. T.
  • 雑誌名: J. Gen. Pl. Pathol 74 ページ: 151-155
  • 査読あり
• [雑誌論文] 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)
  • 著者名/発表者名: Sano, T., 他7名
  • 雑誌名: Virus Genes 37 ページ: 298-303
  • 査読あり
• [雑誌論文] 本邦に発生するウイロイドの研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐野輝男
  • 雑誌名: 日植病報 74 ページ: 131-133
  • NAID: 110006965627
• [雑誌論文] Study on vicaids in Japan (2008)
  • 著者名/発表者名: Sano, T.
  • 雑誌名: J. Gen Plant Pathol 74 ページ: 450-453
• [雑誌論文] An efficient genetic algorithm for structural RNA pairwise alignment and its annlication to non-coding RNA discovery in yeast (2008)
  • 著者名/発表者名: Taneda, A
  • 雑誌名: BMC Bioinformatics 9
  • 査読あり
• [雑誌論文] ウイロイド (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐野輝男
  • 雑誌名: 植物防疫 61巻11号 ページ: 660-664
• [雑誌論文] Successive accumulation of two size classes of viroid-specific small RNA in potato spindle tuber viroid-infected tomato plants. (2007)
  • 著者名/発表者名: Machida, S., Yamahata, N., Watanuki, H., Owens, R. and Sano,T.
  • 雑誌名: J. Gen. Virol. 88 ページ: 3452-3457
• [雑誌論文] 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)
  • 著者名/発表者名: Yaegashi, H., Isogai, M., Tajima, H., Sano, T, Yoshikawa, N.
  • 雑誌名: J. Gen. Virol 88 ページ: 2611-2618
• [雑誌論文] First report of Hop stunt viroid from plum in China. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yang, Y., Wang, H., Cheng, Z., Sano, T, Li, S.
  • 雑誌名: Plant Pathology 56 ページ: 339-339
• [雑誌論文] Detection of Australian grapevine viroid in a grapevine more than 100 years old in Xinjiang, (2007)
  • 著者名/発表者名: Guo, R., Sano, T., Cheng, Z. and Li,S.
  • 雑誌名: China Plant Pathology 56 ページ: 339-339
• [雑誌論文] Successive accumulation of two size classes of viroid-specific small RNA in potato spindle tuber viroid-infected tomato plants (2007)
  • 著者名/発表者名: Machida, S., Yamahata, N., Watanuki, H., Owens, R. and Sano, T.
  • 雑誌名: Journal of General Virology 88 ページ: 3452-3457
  • 査読あり
• [雑誌論文] 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)
  • 著者名/発表者名: Yaegashi, H., Isogai, M., Tajima, H., Sano, T. and Yoshikawa, N.
  • 雑誌名: Journal of General Virology 88 ページ: 2611-2618
  • 査読あり
• [雑誌論文] ウイロイド (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐野輝男
  • 雑誌名: 植物防疫 61 ページ: 660-664
• [雑誌論文] First Report of Hop stunt viroid in Apricot in China (2006)
  • 著者名/発表者名: Yang, Y.A., Wang, H.Q., Guo, R., Cheng, Z., M. Li, S, Sano, T.
  • 雑誌名: Plant Dis. 90 ページ: 828-828
• [雑誌論文] An epidemiological survey of Chrysanthemum chlorotic mottle viroid in Akita Prefecture, as a model region in Japan (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamamotom H, Sano, T.
  • 雑誌名: J. Gen. Pl. Pathol 72(6) ページ: 387-390
  • NAID: 10018788315
• [雑誌論文] Mawassi, M. and Bar-Joseph, M. : Construction of a multiprobe for the simultaneous detection of viroids infecting citrus trees (2006)
  • 著者名/発表者名: Cohen, O., Batuman, O., Stanbekova, G., Sano, T.
  • 雑誌名: Virus Genes 33 ページ: 287-292
• [雑誌論文] Construction of a multiprobe for the simultaneous detection of viroids infecting citrus trees (2006)
  • 著者名/発表者名: Cohen, O., Batuman, O., Stanbekova, G., Sano, T., Mawassi, M., Bar-Joseph, M
  • 雑誌名: Virus Genes 33 ページ: 287-292
• [雑誌論文] An epidemiological survey of Chrysanthemum chlorotic mottle viroid in Akita Prefecture, as a model region in Japan. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, H., Sano, T.
  • 雑誌名: J. Gen. Pl. Pathol. 72 ページ: 387-390
  • NAID: 10018788315
• [雑誌論文] First Report of Hop stunt viroid in Apricot in China (2006)
  • 著者名/発表者名: Yang, Y.A., Wang, H.Q., Guo, R., Cheng, Z., M.Li, S, Sano, T.
  • 雑誌名: Plant Disease 90 ページ: 828-828
• [雑誌論文] Detection of Australian grapevine viroid in a grapevine more than 100 years old in Xinjiang, China (2006)
  • 著者名/発表者名: Guo, R., Sano, T., Cheng, Z., Li, S.
  • 雑誌名: Plant Pathology 56(In press)
• [雑誌論文] First report of Hop stunt viroid from plum in China. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yang, Y., Wang, H., Cheng, Z., Sano.T., Li, S.
  • 雑誌名: Plant Pathology 56(In press)
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 葛巻英祐, 佐野輝男
  • 学会等名: 平成21年度日本植物病理学会
  • 発表場所: 山形市(山形大学)
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 葛巻英祐・佐野輝男
  • 学会等名: 平成21年度日本植物病理学会
  • 発表場所: 山形市・山形大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 伊藤(川口)陽子・佐野輝男
  • 学会等名: 平成20年度日本植物病理学会東北部会
  • 発表場所: 盛岡市(岩手大学)
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 伊藤(川口)陽子・佐野輝男
  • 学会等名: 平成20年度日本植物病理学会東北部会
  • 発表場所: 盛岡市・岩手大学
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] Cycleave Isothermal chimeric amplification of nucleic acids(Cycleave-ICAN) for the sensitive, rapid and simple diagnosis of viroids, (2008)
  • 著者名/発表者名: Sano, T., Isono, S., Tsubame, T., Tsushima, Y., Urasaki, N., Kawano, S., Uemori, R, Ooura, T., Takeda, O., Mukai, H.
  • 学会等名: 9th International Congress of Plant Pathology
  • 発表場所: Trino, Italy
• [学会発表] The diversity and identity of Apple fruit crinkle viroid isolates in apple and hop (2008)
  • 著者名/発表者名: Sano, T., Matsuki, K., Isono, S., Tsuji, M., Tanaka, K
  • 学会等名: 9th Internationa Congress of Plant Pathology
  • 発表場所: Trino, Italy
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 伊藤(川口)陽子・佐野輝男
  • 学会等名: 平成20年度日本植物病理学会
  • 発表場所: 松江市(くにびきメッセ)
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 渋谷允・町田悟・佐野輝男
  • 学会等名: 平成20年度日本植物病理学会
  • 発表場所: 松江市(くにびきメッセ)
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 渋谷允・町田悟・佐野輝男
  • 学会等名: 平成20年度日本植物病理学会
  • 発表場所: 松江市/くにびきメッセ
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 伊藤(川口)陽子・佐野輝男
  • 学会等名: 平成20年度日本植物病理学会
  • 発表場所: 松江市/くにびきメッセ
• [学会発表] The diversity and identity of Apple fruit crinkle viroid isolates in apple and hop (2008)
  • 著者名/発表者名: Sano, T., Matsuki, K., Isono, S., Tsuji, M., Tanaka, K.
  • 学会等名: 9th International Congress of Plant Pathology
  • 発表場所: Trino, Italy
• [学会発表] Cycleave Isothermal chimeric amplification of nucleic acids (Cycleave-ICAN) for the sensitive, rapid and simple diagnosis of viroids (2008)
  • 著者名/発表者名: Sano, T., Isono, S., Tsubame, T., Tsushima, Y., Urasaki, N., Kawano, S., Uemori, R, Ooura, T., Takeda, O., Mukai, H.
  • 学会等名: 9th International Congress of Plant Pathology
  • 発表場所: Trino, Italy
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 渋谷 允、佐野輝男
  • 学会等名: 第55回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 札幌市(コンベンションセンター)
  • 年月日: 2007-10-22
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 渋谷 允、佐野輝男
  • 学会等名: 第55回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 札幌市(コンベンションセンター)
  • 年月日: 2007-10-22
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 崔海東, 山本英樹, 佐野輝男
  • 学会等名: 平成19年度日本植物病理学会東北部会
  • 発表場所: 秋田市(秋田県立大学)
  • 年月日: 2007-09-20
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 伊藤(川口)陽子, 飯野雅崇, 田川雅也, 佐野輝男
  • 学会等名: 平成19年度日本植物病理学会東北部会
  • 発表場所: 秋田市(秋田県立大学)
  • 年月日: 2007-09-20
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 平成19年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 宇都宮市(宇都宮大学)
  • 年月日: 2007-03-28
• [学会発表] 日本の栽培リンゴから検出されたApple dimple fruit viroid(ADFVd) (2007)
  • 著者名/発表者名: 磯野清香, 種田晃人, 佐野輝男, 近藤賢一, 飯島章彦
  • 学会等名: 平成19年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 宇都宮市(宇都宮大学)
  • 年月日: 2007-03-28
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 磯野清香, 佐野輝男, 忠英一, 上森隆司, 向井博之
  • 学会等名: 日本植物病理学会東北部会
  • 発表場所: 鶴岡市(山形大学)
  • 年月日: 2006-09-29
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 對馬由記子, 佐野輝男, 向井博之, 上森隆司
  • 学会等名: 日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 札幌市(コンベンションセンター)
  • 年月日: 2006-06-05
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 磯野清香, 佐野輝男, 上森隆司, 向井博之
  • 学会等名: 日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 札幌市(コンペンションセンター)
  • 年月日: 2006-06-05
• [図書] Compendium of Hop Diseases, Arthropod Pests and Other Disorders (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Eastwell and T. Sano
  • 総ページ数: 112
  • 出版者: APS Press
• [図書] 種子の科学とバイオテクノロジー(第4章4-4を担当) (2009)
  • 著者名/発表者名: 千田峰生
  • 総ページ数: 396
  • 出版者: 学会出版センター
• [図書] Compendium of Hop Diseases, Arthropod Pests and Other Disorders(分担執筆)ISBN978-0-89054-376-4 (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sano K. Eastwell and T. Sano
  • 総ページ数: 112
  • 出版者: APS Press
• [図書] 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)
  • 著者名/発表者名: 千田峰生
  • 総ページ数: 396
  • 出版者: 学会出版センター