ウイルスにコードされるジーンサイレンシング抑制遺伝子による植物遺伝子発現修飾機構

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18108001
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物病理学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 上田 一郎 北海道大学, 大学院・農学研究院, 教授 (10113523)
• 研究分担者: 増田 税 北海道大学, 大学院・農学研究院, 教授 (60281854) ; 中原 健二 北海道大学, 大学院・農学研究院, 助教 (90315606)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2010
• キーワード: 病原体相互作用 / 病原性因子 / サイレンシング / ウイルス

研究概要

植物のサイレンシング(PTGS)はウイルスに対する普遍的な防御機構である。PTGSがウイルスの病原性にどのように関与するか解析し、以下ことを明らかにした。(1)HC-Pro遺伝子のPTGS抑制能がクローバ葉脈黄化ウイルス(ClYVV)によるえそ病徴発現に必要であること。(2)タバコのカルモジュリン様タンパクrgs-CaM は多くのPTGS抑制遺伝子と親和性を有し、それら結合タンパク質を不安定化することで、宿主のPTGS 活性を高めること。(3)キュウリモザイクウイルスのサテライトRNA(CMV Y-satRNA)がキュウリモザイクウイルス(CMV)感染タバコの緑色モザイクが鮮黄色モザイクに変化させる分子機構。

研究成果

• [雑誌論文] A viral satellite RNA induces yellow symptoms on tobacco by targeting a gene involved in chlorophyll biosynthesis using the RNA silencing machinery. (2011)
  • 著者名/発表者名: Shimura H., Pantaleo V., Ishihara T., Myojo N., Inaba J., Sueda K., Burgyan J., Masuta C.
  • 雑誌名: PLoS Pathogens (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Virus induced gene silencing in Antirrhinum majus using the Cucumber mosaic virus vector : Functional analysis of the AINTEGUMENTA (Am-ANT) gene of A.majus. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kim B.M., Inaba J., Masuta C.
  • 雑誌名: Horticulture, Environment, and Biotechnology 52(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] HC-Pro, a potyvirus RNA silencing suppressor, cancels cycling of Cucumber mosaic virus in Nicotiana benthamiana plants. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuzawa N., Itchoda N., Ishihara T., Goto K., Masuta C., Matsumura T.
  • 雑誌名: Virus Genes 40 ページ: 440-446
  • 査読あり
• [雑誌論文] The C-terminal residues of the 2b protein of Cucumber mosaic virus are important for efficient expression in Escherichia coli and DNA binding. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sueda K., Shimura H., Meguro A., Uchida T., Inaba J., Masuta C.
  • 雑誌名: FEBS Letters 584 ページ: 945-950
  • 査読あり
• [雑誌論文] A progeny virus from a cucumovirus pseudorecombinant evolved to gain the ability to accumulate its RNA silencing suppressor leading to systemic infection in tobacco. (2010)
  • 著者名/発表者名: Asaoka R., Shimura H., Arai M., Masuta C.
  • 雑誌名: Molecular Plant-Microbe Interactions 23 ページ: 32-339
  • 査読あり
• [雑誌論文] The P3 Protein of turnip mosaic virus can alone induce HR-like cell death in Arabidopsis thaliana carrying TuNI. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kim B., Suehiro N., Natsuaki T., Inukai T., Masuta C.
  • 雑誌名: Molecular Plant-Microbe Interactions 40 ページ: 144-152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of the P1 cistron in overcoming eIF4E-mediated recessive resistance against Clover yellow vein virus in pea. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakahara K.S., Shimada R., Choi H.S., Yamamoto H., Jun S., Uyeda I.
  • 雑誌名: Moleular Plant Microbe Interactions 23 ページ: 1460-1469
  • 査読あり
• [雑誌論文] Silencing by small RNAs is linked to endosomal trafficking (2009)
  • 著者名/発表者名: Lee Y.S., Pressman S., Andress A.P., Kim K., White J.L., Cassidy J.J., Li1 X., Lubel1 K., Lim D.H., Cho I.S., Nakahara K., Preall1 J. B., Bellarel P., Sontheimer1 E.J., Carthew R.W.
  • 雑誌名: Nature Cell Biology 11 ページ: 1150-1156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eukaryotic initiation vactor 4E controls cyv 2 resistance in pea. (2009)
  • 著者名/発表者名: Andrade M., Abe Y., Nakahara K. S., Uyeda I.
  • 雑誌名: J Gen Plant Pathol. 75 ページ: 241-249
• [雑誌論文] Activation of the salicylic acid signaling pathway enhances Clover yellow vein virus virulence in susceptible pea cultivars. (2009)
  • 著者名/発表者名: Atsumi G., Kagaya U., Kitazawa H., Nakahara K.S., Uyeda I.
  • 雑誌名: Moleular Plant Microbe Interactions 22 ページ: 166-175
• [雑誌論文] A strategy for screening an inhibitor of viral silencing suppressors, which attenuates symptom development of plant viruses. (2008)
  • 著者名/発表者名: Shimura H., Fukagawa T., Meguro A., Yamada H., Oh-hira M., Sano S., Masuta C.
  • 雑誌名: FEBS Letters 582 ページ: 4047-4052
  • 査読あり
• [雑誌論文] Down-regulation of flavonoid 3'-hydroxylase gene expression by virus-induced gene silencing in soybean reveals the presence of a threshold mRNA level associated with pigmentation in pubescence. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nagamatsu A., Masuta C., Matsuura H., Kitamura K., Abe J., Kanazawa A.
  • 雑誌名: Journal of Plant Physiology 5 ページ: 778-790
  • 査読あり
• [雑誌論文] Degree of RNA silencing and ability of a viral suppressor vary depending on the cell species in a protoplast system. (2008)
  • 著者名/発表者名: Shimura H., Kogure Y., Goto K., Masuta C.
  • 雑誌名: Journal of General Plant Pathology 74 ページ: 326-330
  • 査読あり
• [雑誌論文] Point mutations in helper component protease of clover yellow vein virus are associated with the attenuation of RNA-silencing suppression activity and symptom expression in broad bean. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yambao M.L.M., Yagihashi H., Sekiguchi H., Sekiguchi T., Sasaki T., Sato M., Atsumi G., Tacahashi Y., Nakahara K.S., Uyeda I.
  • 雑誌名: Archives Virology 153 ページ: 105-115
  • 査読あり
• [雑誌論文] A.Functional analysis of soybean genes involved in flavonoid biosynthesis by virus-induced gene silencing. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagamatsu A., Masuta C., Senda M., Matsuura H., Kasai A., Hong J.-S., Kitamura K., Abe J., Kanazawa A.
  • 雑誌名: Plant Biotechnology Journal 5 ページ: 778-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charactrization of silencing suppressor 2b of Cucumber mosaic virus based on examination of its small RNA-binding abilities. (2007)
  • 著者名/発表者名: Goto K., Kobori T., Kosaka Y., Natsuaki T., Masuta C.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 48 ページ: 1050-1060
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic analysis of lethal tip necrosis induced by Clover yellow vein virus infection in pea. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ravelo G., Kagaya U., Inukai T., Sato M., Uyeda I.
  • 雑誌名: J.Gen.Plant Pathol. 73 ページ: 59-65
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two resistance modes to Clover yellow vein virus in pea characterized by a green fluorescent protein-tagged virus. (2007)
  • 著者名/発表者名: Andrade M., Sato M., Uyeda I.
  • 雑誌名: Phytoathology 97 ページ: 544-550
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Cucumber mosaic virus as a vector modifiable for different host species to produce therapeutic proteins. (2007)
  • 著者名/発表者名: Matsuo K., Hong J.-S., Tabayashi N., Ito A., Masuta C., Matsumura T.
  • 雑誌名: Planta 225 ページ: 277-286
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid induction of transcriptional and post-transcriptional gene silencing using a novel Cucumber mosaic virus vector. (2006)
  • 著者名/発表者名: Otagaki S., Arai M., Takahashi A., Goto K., Hong J.-S., Masuta C., Kanazawa, A.
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 23 ページ: 259-265
  • 査読あり
• [学会発表] Counterdefense against Viral RNAi Suppressors in Tobacco. (2011)
  • 著者名/発表者名: 中原健二, 他
  • 学会等名: Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology
  • 発表場所: Monterey, California, USA
  • 年月日: 20110322-20110325
• [学会発表] キュウリモザイクウイルスYサテライトRNAが誘導する黄化症状の分子メカニズムの解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 志村華子、増田税, 他
  • 学会等名: 平成23年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 府中市、東京農工大学
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] Effect of rgs-CaM overexpression on PVY accumulation in transgenic tobacco plants. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamada S., Nakahara K., Uyeda I. 他
  • 学会等名: Keystone symposia (RNA silencing mechanisms inplants)
  • 発表場所: Santa Fe, New Mexico, USA
  • 年月日: 20100221-20100226
• [学会発表] Screening of antiviral agents to inhibit RNA silencing suppressors of plant and animal viruses. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara A., Masuta C., 他
  • 学会等名: Antivirals Congress
  • 発表場所: Amsterdam, Nederland
  • 年月日: 2010-11-07
• [学会発表] Cucumber mosaic virus vector has the ability to induce inheritable transcriptional gene silencing of endogenes in petunia. (2009)
  • 著者名/発表者名: 稲場純一、増田税, 他
  • 学会等名: The 1st Japan-Korea joint symposium
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20091029-20091031
• [学会発表] Two separated regions in virus genome contribute to high virulence expression of Clover yellow vein virus 90-1 Br-2 isolate in peas. (2009)
  • 著者名/発表者名: Atsumi G., Nakahara K., Uyeda I. 他
  • 学会等名: The 1st Japan-Korea joint symposium
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20091028-20091031
• [学会発表] Comparison of the 2b proteins from two isolates of Tomato aspermy virus in silencing suppressor activity and viral systemic movement. (2009)
  • 著者名/発表者名: Shimura H., Masuta C. 他
  • 学会等名: International Congress of Virology, The INTERNATIONAL UNION OF MICROBIOLOGICAL SOCIETIES
  • 発表場所: Istanbul, ISTANBUL CONVENTION AND EXHIBITION CENTRE
  • 年月日: 20090810-20090815
• [学会発表] キュウリモザイクウイルスサテライトRNAが植物のRNAサイレンシングへ及ぼす影響の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 志村華子、増田税, 他
  • 学会等名: 平成21年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス
  • 年月日: 20090326-20090328
• [学会発表] サブグループIとIIのキュウリモザイクウイルスの2bタンパク質のサイレンシング抑制活性の比較 (2009)
  • 著者名/発表者名: 後藤一法、増田税, 他
  • 学会等名: 平成21年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス
  • 年月日: 20090326-20090328
• [学会発表] キュウリモザイクウイルスサテライトRNAが植物のRNAサイレンシングへ及ぼす影響の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 志村華子、増田税, 他
  • 学会等名: 平成21年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 山形市、山形大学
  • 年月日: 20090326-20090328
• [学会発表] サブグループIとIIのキュウリモザイクウイルスの2bタンパク質のサイレンシング抑制活性の比較 (2009)
  • 著者名/発表者名: 後藤一法、増田税, 他
  • 学会等名: 平成21年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 山形市、山形大学
  • 年月日: 20090326-20090328
• [学会発表] エンドウPI 226564系統においてクローバ葉脈黄化ウイルスの強毒性を決定するウイルス因子の探索 (2009)
  • 著者名/発表者名: 厚見剛、中原健二、上田一郎, 他
  • 学会等名: 平成21年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 山形市、山形大学
  • 年月日: 20090326-20090328
• [学会発表] クローバ葉脈黄化ウイルスはP1に点変異を生じることにより翻訳開始因子をコードするcyv-2遺伝子によるエンドウ劣性抵抗性を打破する (2009)
  • 著者名/発表者名: 中原健二、上田一郎, 他
  • 学会等名: 平成21年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 山形市、山形大学
  • 年月日: 20090326-20090328
• [学会発表] クローバ葉脈黄化ウイルスの病原性に関わる宿主タンパク質の同定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田翔太、中原健二、上田一郎, 他
  • 学会等名: 日本ウイルス学会北海道支部 第42回夏期シンポジウム
  • 発表場所: ニセコ町、ホテルニセコいこいの村
  • 年月日: 20080726-20080727
• [学会発表] RNAサイレンシングは植物組織の着色に必要なフラボノイド合成系遺伝子のmRNA量の閾値を明らかにする (2008)
  • 著者名/発表者名: 永松敦、増田税, 他
  • 学会等名: 日本分子生物学会第31回年会
  • 発表場所: 神戸市、神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] クローバ葉脈黄化ウイルスの感染で誘導されるエンドウ遺伝子の発現 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山田翔太、中原健二、上田一郎, 他
  • 学会等名: 平成20年度日本植物病理学会大会北海道部会
  • 発表場所: 札幌市、北海道農業研究センター
  • 年月日: 2008-10-17
• [学会発表] RNAサイレンシング抑制遺伝子による外来遺伝子の発現促進について (2007)
  • 著者名/発表者名: 中原健二、上田一郎, 他
  • 学会等名: 第41回日本ウイルス学会北海道支部夏期シンポジウム
  • 発表場所: 小樽、かんぽの宿朝里荘
  • 年月日: 20070823-20070824
• [学会発表] プロトプラストを使用したウイルスのサイレンシングサプレッサーの機能解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 志村華子、増田税, 他
  • 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、宇都宮大学農学部
  • 年月日: 20070328-20070330
• [学会発表] エンドウにおいてクローバー葉脈黄化ウイルスが誘導する全身性の細胞死とRNA silencing suppressor活性の関係 (2007)
  • 著者名/発表者名: 厚見剛、中原健二、上田一郎, 他
  • 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、宇都宮大学農学部
  • 年月日: 20070328-20070330
• [学会発表] エンドウにおけるクローバー葉脈黄化ウイルスの病原性にはRNA silencing suppressor活性が関与する (2007)
  • 著者名/発表者名: 厚見剛、中原健二、上田一郎, 他
  • 学会等名: 第55回日本ウイルス学会
  • 発表場所: 札幌、札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2007-10-22
• [学会発表] キュウリモザイクウイルスベクターを用いたペチュニアの内在性遺伝子プロモーターへのメチル化誘導 (2007)
  • 著者名/発表者名: 稲場純一、増田税, 他
  • 学会等名: 平成19年度日本植物病理学会北海道部会
  • 発表場所: 札幌、北方圏センター
  • 年月日: 2007-10-12
• [学会発表] キュウリモザイクウイルスされライトRNAは宿主RNAサイレンシングを促進する (2007)
  • 著者名/発表者名: 小暮勇樹、増田税, 他
  • 学会等名: 平成19年度日本植物病理学会北海道部会
  • 発表場所: 札幌、北方圏センター
  • 年月日: 2007-10-12
• [学会発表] Clover yellow vein virus expresses virulence by salicylic acid-mediated pathway in pea. (2007)
  • 著者名/発表者名: Atsumi G., Nakahara S., Uyeda I. 他
  • 学会等名: XIII International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: イタリア、ソレント、ホテルヒルトン
  • 年月日: 2007-07-25
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.agr.hokudai.ac.jp/ikushu/byougen/saito/purojekuto_yan_jiu.html