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生態系構成因子であるウイルスの”生態機能”を全RNA解析と箱庭実験で究明する

公募研究

研究領域超地球生命体を解き明かすポストコッホ機能生態学
研究課題/領域番号 22H04879
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関筑波大学

研究代表者

浦山 俊一  筑波大学, 生命環境系, 助教 (50736220)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワードRNAウイルス / 持続型 / 菌類ウイルス / 生態 / dsRNA / 糸状菌 / ウイルス / 持続型RNAウイルス / 圃場 / 環境 / マイコウイルス
研究開始時の研究の概要

本研究は、研究圃場で見出した宿主糸状菌と共存しているRNAウイルスの機能を、室内実験とシミュレーション実験を用いて解明することを目指す。
一般にRNAウイルスは病原体として認識されているが、多くの微生物RNAウイルスは生物に明確な病気を引き起こすことなく、宿主生物と共存している可能性が、近年の環境ウイルス研究の発展により明らかになった。本研究では、研究圃場におけるこのようなRNAウイルスの動態解析から予想されたRNAウイルスの機能を、室内実験によって検証し、数理モデルとして表現することを目指す。これにより、明確な病気を引き起こさないRNAウイルスの生態中での役割に迫る。

研究実績の概要

本研究では、①圃場から分離した糸状菌―RNAウイルスセットのうち、環境中での動態が確認でき、特徴的な動態を示すものについてウイルス機能を解析すること、および②宿主を殺さないRNAウイルスの宿主集団内保持率変動要因の洗い出し、の2点を重要なポイントと位置付けている。
最終年度は、①と②それぞれについて、十分な進展が得られた。①については、新たに確立した宿主糸状菌―RNAウイルスペアについて、実験材料を確立し、これを用いたRNAウイルスの影響解析を進めた。その結果、高温条件下では当該RNAウイルスが高頻度に宿主糸状菌から失われること、さらに、中温域では当該RNAウイルスにより宿主糸状菌の生育が、ウイルス治癒株と比較して抑制されていることが明らかになった。これらのラボ内実験で得られた結果を用い、経時的なメタトランスクリプトームデータに基づくこれら宿主糸状菌とRNAウイルスの環境動態の解釈を試みたところ、大まかな年間動態の半分以上を上記の現象で説明できることを見出した。経時的なメタトランスクリプトームデータに基づく宿主糸状菌とRNAウイルスの環境動態を解明したことはそれ単体でもこれまでにない大きな進捗と言えるが、今年度の成果はそれをさらに押し上げ、初めて解明された環境動態の背景にあるメカニズムに迫る成果と言える。②については、主に論文執筆とその過程で必要となったデータの取得等を進めた。これについては当初の目論見通りの成果が得られており、重要なマイルストーンに位置づけられる成果につながるものと考えている。
また、培養技術に依存しないRNAウイルス探索も本研究では土壌を中心に行ってきたが、高温酸性泉を対象とした解析では、極めて新規性の高いRNAウイルスの発見につながった。当該RNAウイルスは、現在定義されている2つのRNAウイルス界の中間的な特徴を有しており、新たな第三の界を形成する可能性が示唆されている。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Greetings from virologists to mycologists: A review outlining viruses that live in fungi2024

    • 著者名/発表者名
      Urayama Syun-ichi、Zhao Yan-jie、Kuroki Misa、Chiba Yuto、Ninomiya Akihiro、Hagiwara Daisuke
    • 雑誌名

      Mycoscience

      巻: 65 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.47371/mycosci.2023.11.004

    • ISSN
      1340-3540, 1618-2545
    • 年月日
      2024-01-31
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Seven new mycoviruses identified from isolated ascomycetous macrofungi2024

    • 著者名/発表者名
      Zhao YJ, Hosoya T, Urayama S, Hagiwara D
    • 雑誌名

      Virus Research

      巻: 339 ページ: 199290-199290

    • DOI

      10.1016/j.virusres.2023.199290

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Double-stranded RNA sequencing reveals distinct riboviruses associated with thermoacidophilic bacteria from hot springs in Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Urayama Syun-ichi、Fukudome Akihito、Hirai Miho、Okumura Tomoyo、Nishimura Yosuke、Takaki Yoshihiro、Kurosawa Norio、Koonin Eugene V.、Krupovic Mart、Nunoura Takuro
    • 雑誌名

      Nature Microbiology

      巻: 9 号: 2 ページ: 514-523

    • DOI

      10.1038/s41564-023-01579-5

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 真菌を操るマイコウイルスのポテンシャル2023

    • 著者名/発表者名
      Urayama Syun-ichi、Kuroki Misa、Ninomiya Akihiro、Hagiwara Daisuke
    • 雑誌名

      マイコトキシン

      巻: 73 号: 1 ページ: 25-28

    • DOI

      10.2520/myco.73-1-6

    • ISSN
      0285-1466, 1881-0128
    • 年月日
      2023-01-31
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental verification of strain-dependent relationship between mycovirus and its fungal host2023

    • 著者名/発表者名
      Kuroki M, Yaguchi T, Urayama S, Hagiwara D
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 8 ページ: 107337-107337

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.107337

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of novel RNA mycoviruses from wild mushroom isolates in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Zhao, Y., T. Shirouzu, Y. Chiba, K. Hosaka, H. Moriyama, S. Urayama and D. Hagiwara
    • 雑誌名

      Virus Research

      巻: 325 ページ: 199045-199045

    • DOI

      10.1016/j.virusres.2023.199045

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Eukaryotic Microbial RNA Viruses—Acute or Persistent? Insights into Their Function in the Aquatic Ecosystem2022

    • 著者名/発表者名
      Urayama Syun-ichi、Takaki Yoshihiro、Chiba Yuto、Zhao Yanjie、Kuroki Misa、Hagiwara Daisuke、Nunoura Takuro
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 37 号: 5 ページ: n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME22034

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Loss of female fertility may be beneficial for conidial dispersal and mycovirus elimination in the rice blast fungus2024

    • 著者名/発表者名
      Uchida, Momotaka、Kita, Kohtetsu、Urayama, Shunichi、Fuji, Shin-ichi、Hagiwara, Daisuke、Moriyama, Hiromitsu、Arie, Tsutomu、Arazoe, Takayuki、Kamakura, Takashi
    • 学会等名
      32nd Fungal Genetics Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 鰹節カビに内在するマイコウイルスが宿主に与える影響2024

    • 著者名/発表者名
      武馬 聖二; 浦山 俊一; 周 防玲; 糸井 史朗; 岡田 茂; 二宮 章洋
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 全球RNA ウイルス探索の最前線 ―どこにあるんだ新規RNA ウイルス探索のゴール? ―2023

    • 著者名/発表者名
      浦山俊一
    • 学会等名
      日本ウイルス学会北海道支部 第56 回 夏季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 鰹節カビに内在するマイコウイルスの探索2023

    • 著者名/発表者名
      武馬 聖二; 浦山 俊一; 周防 玲; 糸井 史朗; 岡田 茂; 二宮 章洋
    • 学会等名
      第22回 糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 菌類ウイルスによる宿主表現型への影響は株レベルで特異性を示す2023

    • 著者名/発表者名
      渡邉 青陽; 浦山 俊一; 萩原 大祐
    • 学会等名
      第22回 糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] イネいもち病菌の転写因子 Pro1機能変異によるマイコウイルスの治癒現象2023

    • 著者名/発表者名
      内田 百岳; 浦山 俊一; 藤 晋一; 萩原 大祐; 森山 裕充; 荒添 貴之; 鎌倉 高志
    • 学会等名
      第22回 糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 生物を変身させる秘密道具としてのウイルス2023

    • 著者名/発表者名
      浦山俊一
    • 学会等名
      微生物コンソーシアムG3定例会(大隅基礎科学創成財団)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 真菌を操るウイルスのポテンシャルを俯瞰する2023

    • 著者名/発表者名
      浦山俊一
    • 学会等名
      日本マイコトキシン学会第 88 回学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 持続型RNAウイルスの機能を環境メタ解析で推定し、ラボで検証する実験系の構築2022

    • 著者名/発表者名
      趙 彦杰; 千葉 悠斗; 浦山俊一; 萩原 大祐
    • 学会等名
      日本微生物生態学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 持続型ウイルスにおける糸状菌eMVを利用した水平伝播の検証2022

    • 著者名/発表者名
      町谷 和彦; 千葉 悠斗; 三上 力輝; 齊藤 美緒; 浦山俊一; 萩原 大祐
    • 学会等名
      日本微生物生態学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 野生キノコの分離株から新たに検出できたRNAマイコウイルスの同定について2022

    • 著者名/発表者名
      趙 彦杰; 白水 貴; 千葉 悠斗; 保坂 健太郎; 森山 裕充; 浦山 俊一; 萩原 大祐
    • 学会等名
      日本菌学会第66回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of mycoviruses in the lab and field conditions2022

    • 著者名/発表者名
      Urayama Shunichi; Chiba Yuto; Zhao Yanjie; Hagiwara Daisuke
    • 学会等名
      V International Mycovirus Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 糸状菌をモデルとした持続型ウイルスが 宿主集団内で維持される機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      千葉 悠斗; 浦山俊一; 萩原 大祐
    • 学会等名
      日本微生物生態学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 極限環境から第3のRNAウイルス系統を発見

    • URL

      https://www.tsukuba.ac.jp/journal/biology-environment/20240117190000.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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