ナノ病原体の統合生物学 -宿主細胞内絶対寄生の複合生命体としての理解に向けて-

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25221201
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 難波 成任 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (50189221)
• 研究期間 (年度): 2013-05-31 – 2018-03-31
• キーワード: ファイトプラズマ / 植物ウイルス / ファイロジェン

研究実績の概要

＜抵抗性・感受性遺伝子の機能解析＞nCBPとEXA1を介した劣性抵抗性の植物ウイルス効果範囲を解析した結果、前者はポテックスウイルス属とそれに近縁なロラウイルス属ならびにカルラウイルス属のウイルス、後者はポテックスウイルス属とロラウイルス属ウイルスに幅広く有効であることを明らかにした。また、nCBPによる劣性抵抗性はウイルスの細胞間移行タンパク質の蓄積を阻害して細胞間移行を抑制することにより働くことを明らかにした。
＜病原性誘導メカニズムの解明＞ファイトプラズマがコードする花葉化誘導因子PHYL1の立体構造をX線結晶構造解析により2.4Aの解像度で解明した。その結果、PHYL1の構造が花形成因子同士の結合を担うKドメインの構造と類似しており、この構造がPHYL1の活性に重要であることを示した。また、種々の解析により多様なファイトプラズマがコードするPHYL1が葉化誘導能を持つことを示した。
＜治療薬剤のスクリーニング＞ファイトプラズマin vitro増殖系を用いてファイトプラズマ増殖阻害剤のスクリーニングを行い、ファイトプラズマ増殖阻害活性を検定したところ、これまで効果が確認されているテトラサイクリン系に加えて、リファマイシン系とフェニコール系の薬剤が有効であり、4カ月間の処理によりファイトプラズマが死滅しその後検出されなくなることを明らかにした。また、植物ウイルスの増殖を阻害するJAX1タンパク質の機能解析を行い、ウイルス複製時に形成される複合体の機能を阻害することを明らかにした。
＜ナノ病原体の逆遺伝学的解析＞ファイトプラズマの病原性因子PHYL1を植物ウイルスベクターに導入することにより、PHYL1が花器官形成に影響を与える植物の効果範囲を検証し、さまざまな園芸作物においても葉化症状を誘導することを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

平成29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

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Functional conservation of EXA1 among diverse plant species for the infection by a family of plant viruses (2019)
  • 著者名/発表者名: Yusa Akira、Neriya Yutaro、Hashimoto Masayoshi、Yoshida Tetsuya、Fujimoto Yuji、Hosoe Naoi、Keima Takuya、Tokumaru Kai、Maejima Kensaku、Netsu Osamu、Yamaji Yasuyuki、Namba Shigetou
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 ページ: 5958
  • DOI: 10.1038/s41598-019-42400-w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Crystal structure of phyllogen, a phyllody-inducing effector protein of phytoplasma (2019)
  • 著者名/発表者名: Iwabuchi Nozomu、Maejima Kensaku、Kitazawa Yugo、Miyatake Hideyuki、Nishikawa Masanobu、Tokuda Ryosuke、Koinuma Hiroaki、Miyazaki Akio、Nijo Takamichi、Oshima Kenro、Yamaji Yasuyuki、Namba Shigetou
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.04.060
  • 査読あり
• [雑誌論文] ‘Candidatus Phytoplasma noviguineense’, a novel taxon associated with Bogia coconut syndrome and banana wilt disease on the island of New Guinea (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Akio、Shigaki Toshiro、Koinuma Hiroaki、Iwabuchi Nozomu、Rauka Gou Bue、Kembu Alfred、Saul Josephine、Watanabe Kiyoto、Nijo Takamichi、Maejima Kensaku、Yamaji Yasuyuki、Namba Shigetou
  • 雑誌名: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 巻: 68 ページ: 170～175
  • DOI: 10.1099/ijsem.0.002480
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Complete Genome Sequence of a Lily virus X Isolate from Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Nijo Takamichi、Okano Yukari、Kondo Masayoshi、Okuhara Hiroaki、Sekimura Hiroyo、Fujimoto Yuji、Hosoe Naoi、Maejima Kensaku、Yamaji Yasuyuki、Namba Shigetou
  • 雑誌名: Genome Announcements 巻: 6 ページ: e01462-17
  • DOI: 10.1128/genomeA.01462-17
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Complete Genome Sequence of the First Isolate of Hibiscus Latent Singapore Virus Detected in Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Tetsuya、Kitazawa Yugo、Neriya Yutaro、Hosoe Naoi、Fujimoto Yuji、Hagiwara-Komoda Yuka、Maejima Kensaku、Yamaji Yasuyuki、Namba Shigetou
  • 雑誌名: Genome Announcements 巻: 6 ページ: e00054-18
  • DOI: 10.1128/genomeA.00054-18
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] First report of ‘Candidatus Phytoplasma pruni’ infecting cassava in Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Koinuma Hiroaki、Miyazaki Akio、Wakaki Renya、Fujimoto Yuji、Iwabuchi Nozomu、Nijo Takamichi、Kitazawa Yugo、Shigaki Toshiro、Maejima Kensaku、Yamaji Yasuyuki、Namba Shigetou
  • 雑誌名: Journal of General Plant Pathology 巻: 84 ページ: 300～304
  • DOI: 10.1007/s10327-018-0787-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete Genome Sequence of Lychnis Mottle Virus Isolated in Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto Yuji、Nijo Takamichi、Hosoe Naoi、Watanabe Kiyoto、Maejima Kensaku、Yamaji Yasuyuki、Namba Shigetou
  • 雑誌名: Genome Announcements 巻: 6 ページ: e00535-18
  • DOI: 10.1128/genomeA.00535-18
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comprehensive screening of antimicrobials to control phytoplasma diseases using an in vitro plant?phytoplasma co-culture system (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanno Kazuyuki、Maejima Kensaku、Miyazaki Akio、Koinuma Hiroaki、Iwabuchi Nozomu、Kitazawa Yugo、Nijo Takamichi、Hashimoto Masayoshi、Yamaji Yasuyuki、Namba Shigetou
  • 雑誌名: Microbiology 巻: 164 ページ: 1048～1058
  • DOI: 10.1099/mic.0.000681
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Plant Noncanonical Antiviral Resistance Protein JAX1 Inhibits Potexviral Replication by Targeting the Viral RNA-Dependent RNA Polymerase (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Tetsuya、Shiraishi Takuya、Hagiwara-Komoda Yuka、Komatsu Ken、Maejima Kensaku、Okano Yukari、Fujimoto Yuji、Yusa Akira、Yamaji Yasuyuki、Namba Shigetou
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 93 ページ: e01506-18
  • DOI: 10.1128/JVI.01506-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deficiency of the eIF4E isoform nCBP limits the cell-to-cell movement of a plant virus encoding triple-gene-block proteins in Arabidopsis thaliana (2017)
  • 著者名/発表者名: Keima Takuya、Hagiwara-Komoda Yuka、Hashimoto Masayoshi、Neriya Yutaro、Koinuma Hiroaki、Iwabuchi Nozomu、Nishida Shuko、Yamaji Yasuyuki、Namba Shigetou
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 ページ: 39678
  • DOI: 10.1038/srep39678
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Phytoplasma-conserved phyllogen proteins induce phyllody across the Plantae by degrading floral MADS domain proteins (2017)
  • 著者名/発表者名: Kitazawa Yugo、Iwabuchi Nozomu、Himeno Misako、Sasano Momoka、Koinuma Hiroaki、Nijo Takamichi、Tomomitsu Tatsuya、Yoshida Tetsuya、Okano Yukari、Yoshikawa Nobuyuki、Maejima Kensaku、Oshima Kenro、Namba Shigetou
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: 68 ページ: 2799～2811
  • DOI: 10.1093/jxb/erx158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual targeting of a virus movement protein to ER and plasma membrane subdomains is essential for plasmodesmata localization (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa Kazuya、Hashimoto Masayoshi、Yusa Akira、Koinuma Hiroaki、Kitazawa Yugo、Netsu Osamu、Yamaji Yasuyuki、Namba Shigetou
  • 雑誌名: PLOS Pathogens 巻: 13 ページ: e1006463
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1006463
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome-Wide Analysis of the Transcription Start Sites and Promoter Motifs of Phytoplasmas (2017)
  • 著者名/発表者名: Nijo Takamichi、Neriya Yutaro、Koinuma Hiroaki、Iwabuchi Nozomu、Kitazawa Yugo、Tanno Kazuyuki、Okano Yukari、Maejima Kensaku、Yamaji Yasuyuki、Oshima Kenro、Namba Shigetou
  • 雑誌名: DNA and Cell Biology 巻: 36 ページ: 1081～1092
  • DOI: 10.1089/dna.2016.3616
  • 査読あり
• [雑誌論文] First report of ‘Candidatus Phytoplasma malaysianum’ associated with Elaeocarpus yellows of Elaeocarpus zollingeri (2017)
  • 著者名/発表者名: Iwabuchi Nozomu、Endo Ai、Kameyama Norikazu、Satoh Masaya、Miyazaki Akio、Koinuma Hiroaki、Kitazawa Yugo、Maejima Kensaku、Yamaji Yasuyuki、Oshima Kenro、Namba Shigetou
  • 雑誌名: Journal of General Plant Pathology 巻: 84 ページ: 160～164
  • DOI: 10.1007/s10327-017-0761-4
  • 査読あり
• [学会発表] JAX1抵抗性の標的となるポテックスウイルス因子の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 勝浩介・遊佐礼・吉田哲也・白石拓也・小松健・橋本将典・前島健作・山次康幸・難波成任
  • 学会等名: 平成31年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] JAX1によるポテックスウイルス増殖阻害のin vitro再構成 (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤本祐司・吉田哲也・白石拓也・薦田優香・小松健・岡野夕香里・前島健作・山次康幸・難波成任
  • 学会等名: 平成31年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] ポテックスウイルス複製複合体前駆体へのJAX1のターゲティング (2019)
  • 著者名/発表者名: 吉田哲也・薦田優香・藤本祐司・徳田遼佑・西川雅展・岡野夕香里・前島健作・山次康幸・難波成任
  • 学会等名: 平成31年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] 感染植物由来DNAからのファイトプラズマDNA濃縮系の検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 二條貴通・前島健作・鯉沼宏章・岩 渕 望・徳田遼佑・西川雅展・北沢優 悟・山次康幸・難波成任
  • 学会等名: 平成31年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] イチジクモザイクウイルスの移行タンパク質は異なる2つのオルガネラを介してプラズモデスマータに輸送される (2018)
  • 著者名/発表者名: 橋本将典, 細江尚唯, 石川一也, 北沢優悟, 鯉沼宏章, 藤本祐司, 前島健作, 山次康幸, 難波成任
  • 学会等名: 平成30年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] ニューギニア島のココヤシおよびバナナから発見された新規ファイトプラズマ‘Candidatus Phytoplasma noviguineense’(新暫定種) (2018)
  • 著者名/発表者名: 岩渕望, 宮崎彰雄, 志柿俊朗, 鯉沼宏章, 二條貴通, 前島健作, 山次康幸, 難波成任
  • 学会等名: 平成30年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] ニューギニア島における新興ファイトプラズマ病の発生とLAMPキットの有効性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮崎彰雄, 岩渕望, 志柿俊朗, 鯉沼宏章, 二條貴通, 前島健作, 山次康幸, 難波成任
  • 学会等名: 平成30年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] ファイトプラズマの転写開始点上流に見いだされるプロモーター配列の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 二條貴通, 鯉沼宏章, 煉谷裕太朗, 岩渕望, 北沢優悟, 岡野夕香里, 前島健作, 山次康幸, 大島研郎, 難波成任
  • 学会等名: 平成30年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] 植物組織培養系を利用した抗ファイトプラズマ薬剤選抜法 (2018)
  • 著者名/発表者名: 前島健作, 丹野和幸, 宮崎彰雄, 鯉沼宏章, 岩渕望, 北沢優悟, 二條貴通, 橋本将典, 山次康幸, 難波成任
  • 学会等名: 平成30年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] ファイトプラズマのRNA転写開始点の網羅的解析による非コードRNAの検出 (2018)
  • 著者名/発表者名: 鯉沼宏章, 二條貴通, 煉谷裕太朗, 岩渕望, 北沢優悟, 岡野夕香里, 前島健作, 山次康幸, 大島研郎, 難波成任
  • 学会等名: 平成30年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] イチジクモザイクウイルスの移行タンパク質が持つシグナルペプチドの機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 細江尚唯, 橋本将典, 石川一也, 北沢優悟, 鯉沼宏章, 藤本祐司, 前島健作, 山次康幸, 難波成任
  • 学会等名: 平成30年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] 抗ファイトプラズマ薬剤の選抜とその治療効果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 丹野和幸, 前島健作, 宮崎彰雄, 鯉沼宏章, 岩渕望, 北沢優悟, 二條貴通, 橋本将典, 山次康幸, 難波成任
  • 学会等名: 平成30年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] 花の葉化誘導因子ファイロジェンによる単子葉,裸子,シダ植物のMADSドメイン転写因子の分解誘導 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡邉聖斗, 北沢優悟, 岩渕望, 藤本祐司, 細江尚唯, 二條貴通, 前島健作, 山次康幸, 大島研郎, 難波成任
  • 学会等名: 平成29年度日本植物病理学会関東部会
• [学会発表] Molecular biological properties of the phytoplasmas, plant pathogenic bacteria (2017)
  • 著者名/発表者名: Shigetou Namba
  • 学会等名: The 7th Meeting of the Asian Organization for Mycoplasmology
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] 創造する破壊者 ファイトプラズマ (2017)
  • 著者名/発表者名: 難波 成任
  • 総ページ数: 400
  • 出版者: 東京大学出版会
  • ISBN: 4130661396