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

2020 年度 実績報告書

• 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, 准教授 (80757881)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: RNAi / マイコイミュニティ / dsRNA / 菌類ウイルス / マイコウイルス / RNAサイレンシング / サイレンシングサプレッサー / Dicer

研究実績の概要

菌糸の融合不和合は固体集団レべルでのウイルス免疫(ウイルス水平伝搬の難易)に関与する。そこでこの融合不和合を規定する遺伝子とRNAi関連遺伝子の破壊株、ノックダウン株をクリ胴枯病菌で作製する。「この菌(免疫不全菌)系統は、免疫不全マウスと同じように各種ウイルスの宿主となり、しかも不和合の組み合せの受容菌側の細胞死抑制」が期待される。まず、本菌の非相同組換え欠損系統DK80を遺伝的背景として，Dicer様タンパク質遺伝子(dcl2)ならびにArgonaute様タンパク質遺伝子(agl1, agl2, agl3, agl4)の5重変異体の作成に成功した。これら菌株間で数科のRNAウイルスの蓄積量を比較した。その結果，いくつかのRNAサイレンシング感受性ウイルスに対しては，Argonauteを必要とせずDicerがだけで複製を阻害できること（防御機構）が示された。しかし、別のウイルスの複製阻害にArgonauteを必要とする。この成果はRNAiのパラダイムシフトをもたらす大きな成果である。
申請者らは、既に菌類で機能するRNAi抑制蛋白質の評価法を開発し、CHV1p29を同定した。岡山大で保有する50を超える菌類ウイルスの中から、さらに抑制蛋白質CHV4-p24を同定した(Aulia et al., Biology 2021)。p29に加えp24RNAi抑制蛋白質の作用点を細胞学的・分子生物学的アフプローチで解析する。CHV4-p24発現クリ胴枯病菌ではRNAサイレンシング感受性ウイルスMyRV2が安定的に維持され、蓄積量も増加した。一方、CHV1-p29と相互作用するする宿主タンパク質を免疫沈降／MS解析により多数同定した。現在、それらが果たすであろうCHV1複製、RNAサイレンシング抑制での役割を遺伝子破壊により解析中である。

現在までの達成度 (段落)

令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Bradley I. Hillman/Rutgers University(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Bradley I. Hillman/Rutgers University
• [国際共同研究] Atif Jamal/National Agricultural Research Centre(パキスタン)
  • 国名: パキスタン
  • 外国機関名: Atif Jamal/National Agricultural Research Centre
• [雑誌論文] A moderate level of hypovirulence conferred by a hypovirus in the avocado white root rot fungus, Rosellinia necatrix. (2021)
  • 著者名/発表者名: Arjona-Lopez, J. M., Telengech, P., Suzuki, N., and Lopez-Herrera, C.
  • 雑誌名: Fungal Biology 巻: 125 ページ: 69-76
  • DOI: 10.1016/j.funbio.2020.10.007
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cryphonectria nitschkei chrysovirus 1 with unique molecular features and a very narrow host range. (2021)
  • 著者名/発表者名: Shahi, S., Chiba, S., Kondo, H., and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Virology 巻: 554 ページ: 55-65
  • DOI: 10.1016/j.virol.2020.11.011
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Biochemical characterization of the dicing activity of Dicer-like 2 in the model filamentous fungus Neurospora crassa. (2021)
  • 著者名/発表者名: Tabara, M., Koiwa, H., Suzuki, N., and Fukuhara, T.
  • 雑誌名: Fungal Genetics and Biology 巻: 146 ページ: 103488
  • DOI: 10.1016/j.fgb.2020.103488
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] In-tree behavior of diverse viruses harbored in the chestnut blight fungus, Cryphonectria parasitica. (2021)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Aulia, A., Shahi, S., Hillman, B. I., Cornerjo, C., Rigling, D.
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 95 ページ: e01962-20
  • DOI: 10.1128/JVI.01962-20
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [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] Dicer monitoring in a model filamentous fungus host, Cryphonectria parasitica. (2020)
  • 著者名/発表者名: Aulia, A., Tabara, M., Telengech, P., Fukuhara, T., and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Current Research in Virological Science 巻: 1 ページ: 100001
  • DOI: 10.1016/j.crviro.2020.100001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Coinfection of Rosellinia necatrix by a partitivirus and a virga-like virus is associated with hypovirulence. (2020)
  • 著者名/発表者名: Arjona-Lopez, J. M., Telengech, P., Suzuki, N., and Lopez-Herrera, C.
  • 雑誌名: European Journal of Plant Pathology 巻: 158 ページ: 111-119
  • DOI: 10.1007/s10658-020-02058-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Molecular characterization of a novel polymycovirus from Penicillium janthinellum with a focus on its genome-associated PASrp. (2020)
  • 著者名/発表者名: Sato, Y., Jamal, A., Kondo, H., and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 11 ページ: 592789
  • DOI: 10.3389/fmicb.2020.592789
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Establishment of Neurospora crassa as a model organism for fungal virology. (2020)
  • 著者名/発表者名: Honda, S., Ana Eusebio-Cope, A., Miyashita, S., Yokoyama, A., Aulia, A., Shahi, S., Kondo, H., and Suzuki, N.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 11 ページ: 5627.
  • DOI: 10.1038/s41467-020-19355-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Structure and assembly of double-stranded RNA mycovirus (2020)
  • 著者名/発表者名: Mata, C. P., Rodriguez, J. M., Suzuki, N., and Caston, J. R.
  • 雑誌名: Advances in Virus Research 巻: 108 ページ: 213-247
  • DOI: 10.1016/bs.aivir.2020.08.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Argonaute不要なクリ胴枯病菌での抗ウイルスRNA干渉機構 (2021)
  • 著者名/発表者名: 佐藤有希代
  • 学会等名: 令和3年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] Proof of concept for the neo-viral lifestyle of yado-kari virus 1 being hosted by yado-nushi virus 1 (2020)
  • 著者名/発表者名: Subha Das
  • 学会等名: Virology Meeting for Early Career Researchers 2020
  • 招待講演
• [学会発表] 2A-mediated co-translational cleavage is prerequisite for the viability of yado-kari virus 1 hosted by yado-nushi virus 1. (2020)
  • 著者名/発表者名: Subha Das
  • 学会等名: The 39th Annual Meeting of the American Society for Virology 2020.
  • 国際学会
• [学会発表] Maintenance and loss of dispensable genomic segments of a polymyco-like capsidless fungal virus with an eleven-segmented RNA genome during its infection cycle. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yukiyo Sato
  • 学会等名: The 39th Annual Meeting of the American Society for Virology 2020.
  • 国際学会
• [学会発表] In-tree behavior of diverse viruses infecting the chestnut blight fungus. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Suzuki
  • 学会等名: The 39th Annual Meeting of the American Society for Virology 2020.
  • 国際学会
• [図書] ネオウイルス学（河岡義裕編）「ヤドカリ」「ヤドヌシ」と呼ばれるウイルスの共生関係 (2021)
  • 著者名/発表者名: 鈴木信弘
  • 総ページ数: 123-134
  • 出版者: 集英社
  • ISBN: 9784830041389
• [図書] “Fungal, invertebrate, bacterial archaeal viruses.” Encyclopedia of Virology 4th Edition (Ed. D. Bamford & M. Zuckerman). (2021)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Krell, P., Feiss, M., and Prangishvili, M.
  • 総ページ数: 1-972
  • 出版者: Elsevier
• [図書] An introduction to fungal viruses. Encyclopedia of Virology 4th Edition (Ed. D. Bamford & M. Zuckerman). (2021)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N.
  • 総ページ数: 431-442
  • 出版者: Elsevier
• [図書] Megabirnaviruses (Megabirnaviridae). Encyclopedia of Virology 4th Edition (Ed. D. Bamford & M. Zuckerman). (2021)
  • 著者名/発表者名: Sato, Y., and Suzuki, N.
  • 総ページ数: 594-600
  • 出版者: Elsevier
• [図書] Structure of dsRNA Mycoviruses. Encyclopedia of Virology 4th Edition (Ed. D. Bamford & M. Zuckerman). (2021)
  • 著者名/発表者名: Caston, J. R., Suzuki, N., and Ghabrial, S. A.
  • 総ページ数: 504-512
  • 出版者: Elsevier
• [備考] 植物・微生物相互作用グループ
  • URL: http://www.rib.okayama-u.ac.jp/pmi/index.html