• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2019 年度 実績報告書

植物病原糸状菌の抗ウイルス免疫機構研究のフロンティア

研究課題

研究課題/領域番号 17H01463
研究機関岡山大学

研究代表者

鈴木 信弘  岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (70206514)

研究分担者 近藤 秀樹  岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (40263628)
兵頭 究  岡山大学, 資源植物科学研究所, 助教 (80757881)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードRNAi / RNAサイレンシング / 菌類ウイルス / RNAサイレンシングサプレッサー / dsRNA / Dicer / AGO / マイコイミュニティ
研究実績の概要

1ウイルス由来RNAi抑制蛋白質の作用点の解明を引き続き進めた。GFP蛍光タンパク質をレポーターとして、菌類で機能するRNAi抑制タンパク質の評価法を開発した(Aulia et al., 2020) 。本手法を用いて、ハイポウイルス4(CHV4)にRNAi抑制があること、さらにその活性はシステインプロテアーゼp24にマップされることを明らかにした。このp24の自己切断箇所を生化学的に同定し、p24がすでに同定済みのCHV1 p29同様「dcl2, agl2の転写誘導阻害」に関与することを証明した(Aulia et al., 投稿準備中)。
p29については、GFP蛍光タンパク質遺伝子をp29遺伝子中央に挿入することで、機能が欠損しないことが判明した。そこで、タグ標識p29を用いて「p29に相互作用する宿主蛋白質の網羅探索」のために免疫沈降試験を行い、相互作用タンパク質の質量分析を行なっている。
2新規ウイルス防御機構、新規ウイルスによるRNAiへの反撃機構の解析も試みた。1)菌類宿主のDicerは、他の真核生物と同様にウイルスdsRNAの切断を担うが (Chiba & Suzuki, PNAS 2015)、宿主菌の多数の遺伝子の転写亢進にも必須である (Andika et al., PNAS 2017)、2)その宿主菌遺伝子の中には、Dicer遺伝子自身(フィードバック機構)、ウイルス病徴の軽減につながる遺伝子も含まれる、3)1)の転写調節には真核生物に広く保存されているSAGA複合体とダイサーが必須であることを示した (Andika et al., PNAS 2019)。これは、ウイルス複製阻害(RNAi)と転写調節を伴う病徴軽減(第三の抗ウイルス機構)の少なくとも2層のウイルス防御にダイサーが関与する(デュアル機能)ことを示すブレイクスルーである。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の目的「抗ウイルス機構研究の第三局の拠点形成」に向けて予想を超えた大きな進展があった。新規ウイルス防御機構として、「RNA代謝系」関連酵素(5’-3’分解に関わるXrn1遺伝子と3’-5’分解に関わるエクソソーム)が関与する防御機構」を想定していた。しかし、それよりも科学的インパクトの大きい「ダイサーが関与する2層のウイルス防御に機構(デュアル機能)」を証明することに成功した。すなわち、ダイサーがこれまで知られていたウイルス複製阻害(RNAi)と未知の転写調節を伴う病徴軽減(第三の抗ウイルス機構)の少なくとも2つの抗ウイルス防御機構に関与することが明らかとなった。また、第三の抗ウイルス機構には、ダイサーがポジティブフィードバックプレイヤーと転写コアクティベーターであSpt-Ada-Gcn5 acetyltransferase (SAGA)転写が必須であることも示された。さらには、菌類でのRNAサイレンシング抑制タンパク質同定法の開発とそれを用いたCHV4からの抑制タンパク質p24の同定に成功した。新たに開発した手法により、同じウイルス科(ハイポウイルス科、パルティティティウイルス科)に属するウイルスの間でも、そのダイサー転写誘導抑制能に大きな違いが認められることを明らかにした。これらの一連の成果から、上記の判断に至った。

今後の研究の推進方策

当初の目的のA「新奇RNAウイルス認識機構」、B「RNAi誘導機構」に関与する遺伝子ついては、引き続き、他の因子の同定を目指して、ジェネティックスクリーン、免疫沈降により解析を継続する。また、AGO非依存的ダイサー依存的抗ウイルス防御機構の確立(パラダイムシフト)を目指した研究も進める。Bでは、新たに同定したCHV4RNAサイレンシング抑制タンパク質も解析に含める。「AとBの成果の統合による植物病理学への応用・展開」では、RNAi機構と菌糸融合不和合性機構の両方欠損した免疫不全植物病原糸状菌系統の作出を目指す。最終年度であり、以上を通じてマイコいミュニティーの理解とマイコウイルス研究の第3極の形成という大目標の達成を目指す。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 13件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 8件、 招待講演 4件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] Rutgers University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Rutgers University
  • [国際共同研究] National Agricultural Research Centre(パキスタン)

    • 国名
      パキスタン
    • 外国機関名
      National Agricultural Research Centre
  • [雑誌論文] Virome analysis of aphid populations that infest the barley field: the discovery of two novel groups of nege/kita-like viruses and other novel RNA viruses.2020

    • 著者名/発表者名
      Kondo, H., Fujita, M., Hisano, H., Hyodo, K., Andika I. B., and Suzuki, N.
    • 雑誌名

      Front. Microbiol.

      巻: 11 ページ: 509

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.00509

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Diverse partitiviruses from the phytopathogenic fungus, Rosellinia necatrix.2020

    • 著者名/発表者名
      Telengech, P., Hisano, S., Micheni, C. M., Hyodo, K., Arjona-Lopez, J.M., Lopez-Herrera, C., Kanematsu, S., Kondo, H., and Suzuki, N.
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 11 ページ: 1064

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.01064

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hadaka virus 1: A capsidless 11-segmented (+)RNA virus from a phytopathogenic fungus Fusarium oxysporum.2020

    • 著者名/発表者名
      ato, Y., Shamsi, W., Jamal, A., Bhatti, M. F., Kondo, H., and Suzuki, N.
    • 雑誌名

      mBio

      巻: 11 ページ: e0045-20

    • DOI

      10.1128/mBio.00450-20

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ICTV Virus Taxonomy Profile: Chrysoviridae.2020

    • 著者名/発表者名
      Kotta-Loizou, I., Caston J. R., Coutts, R. H. A., Hillman, B. I., Jiang, D., Kim, D.-H., Moriyama, H., Suzuki, N., and ICTV Report Consortium
    • 雑誌名

      Journal of General Virology

      巻: 101 ページ: 143-144

    • DOI

      10.1099/jgv.0.001383

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular and biological characterization of a novel botybirnavirus identified from a Pakistani isolate of Alternaria alternata.2019

    • 著者名/発表者名
      Shamsi, W., Sato, Y., Atif, J., Shahi, S., Kondo, H., Suzuki, N., and Bhatti, F. M.
    • 雑誌名

      Virus Res

      巻: 263 ページ: 119-128

    • DOI

      doi: 10.1016/j.virusres.2019.01.006.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A novel insect-infecting virga/nege-like virus group and its pervasive endogenization into insect genomes.2019

    • 著者名/発表者名
      Kondo, H., Hirota, K., Maruyama, K., Andika, I. B., and Suzuki, N.
    • 雑誌名

      Virus Res

      巻: 262 ページ: 37-47

    • DOI

      10.1016/j.virusres.2017.11.020

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A symptomless hypovirus, CHV4, facilitates stable infection of the chestnut blight fungus by a coinfecting reovirus likely through suppression of antiviral RNA silencing.2019

    • 著者名/発表者名
      Aulia, A., Eusebio-Cope, A., I. B., Hillman, B. I., and Suzuki, N.
    • 雑誌名

      Virology

      巻: 533 ページ: 99-107

    • DOI

      10.1016/j.virol.2019.05.004

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Two novel negative-strand RNA mycoviruses related to mymonaviruses and phenuiviruses in the Shiitake mushroom, Lentinula edodes.2019

    • 著者名/発表者名
      Lin, Y.-H., Fujita, M., Chiba, S., Hyodo, K., Andika I. B., Suzuki, N., and Kondo, H.
    • 雑誌名

      Virology

      巻: 533 ページ: 125-136

    • DOI

      10.1016/j.virol.2019.05.008

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Three ourmia-like viruses and their associated RNAs in Pyricularia oryzae2019

    • 著者名/発表者名
      Ohkita, S., Lee, Y., Nguyen, Q., Ikeda, K., Suzuki, N., and Nakayashiki, H.
    • 雑誌名

      Virology

      巻: 534 ページ: 25-35

    • DOI

      10.1016/j.virol.2019.05.015

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel Victorivirus from a Pakistani isolate of Alternaria alternata lacking a typical translational stop/restart sequence signature.2019

    • 著者名/発表者名
      Jamal, A., Sato, Y., Shahi, S. Shamsi, W., Kondo, H., and Suzuki, N.
    • 雑誌名

      Viruses-Basel

      巻: 11 ページ: E577

    • DOI

      10.3390/v11060577

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ICTV Virus Taxonomy Profile: Megabirnavirus.2019

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y., Miyazaki, N., Kanematsu, S., Ghabrial, S. A., Hillman, B. I., Suzuki, N., and ICTV Report Consortium
    • 雑誌名

      Journal of General Virology

      巻: 100 ページ: 1269-1270

    • DOI

      10.1099/jgv.0.001297

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Frontiers in fungal virus research2019

    • 著者名/発表者名
      Sun, L., Suzuki, N., Jiang, D., Turina, M., and Xie, J.
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 9 ページ: 456

    • DOI

      10.3389/fcimb.2019.00456

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neo-virology: The raison d’etre of viruses.2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, T., Suzuki, N., Tomonaga, K., Sawa, H., Matsuura, Y., Kwaguchi, Y., Takahashi, H., Nagasaki, K., Kawaoka, Y.
    • 雑誌名

      Virus Research

      巻: 274 ページ: 197751

    • DOI

      10.1016/j.virusres.2019.197751

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Mycoviruses in C. parasitica and their biological control potential.2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, N.
    • 学会等名
      International Symposium on Cryphonectria and Mycoviruses.
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dual functionality of fungal Dicer in multilayer antiviral defense.2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, N.
    • 学会等名
      International Symposium on Virus Diseases of Important Crops.
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dicer functions transcriptionally and post-transcriptionally in a multilayer antiviral defense.2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, N.
    • 学会等名
      European Congress of Virology 2019.
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reporter system for antiviral RNA silencing in a model filamentous fungus host.2019

    • 著者名/発表者名
      Aulia
    • 学会等名
      Asian Mycological Congress 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 2A-like protease activity is essential for replication and viability of yado-kari virus 1 hosted by yado-nushi virus 1.2019

    • 著者名/発表者名
      Das, S
    • 学会等名
      Asian Mycological Congress 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of host range of and host defense against a mitochondrially replicating mitovirus.2019

    • 著者名/発表者名
      Shahi, S
    • 学会等名
      The Annual Meeting of the American Society for Virology 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of a novel fungal polymycovirus with a potential neo-virus lifestyle.2019

    • 著者名/発表者名
      Sato, Y.
    • 学会等名
      The Annual Meeting of the American Society for Virology 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Dicer-mediated transcriptional and post-transcriptional antiviral defense.2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, N.
    • 学会等名
      The Annual Meeting of the American Society for Virology 2019
    • 国際学会
  • [図書] ウイルス 植物病理学第2版2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木信弘・大木理・上田一郎(眞山滋志・土佐幸雄編)
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      文永堂
    • ISBN
      9784830041389
  • [図書] Integration of viral sequences into eukaryotic host genomes: legacy of ancient infections2019

    • 著者名/発表者名
      Tomonaga, K., Suzuki, N., and Berkhout, B.
    • 総ページ数
      61
    • 出版者
      Elsevier
    • ISBN
      0168-1702

URL: 

公開日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi