2022 Fiscal Year Research-status Report

実験室進化から紐解く抗ウイルス免疫打破株の出現と耐性機構

Research Project

Project/Area Number	22K19183
Research Institution	Okayama University
Principal Investigator	兵頭究岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (80757881)
Project Period (FY)	2022-06-30 – 2025-03-31
Keywords	植物ウイルス / アブシジン酸
Outline of Annual Research Achievements	アブシジン酸 (ABA) は、植物の発芽調整をはじめとする分化・発生において重要であるのみならず、植物が乾燥をはじめとする非生物ストレスに順応する上で中心的な役割を担う。さらに、ABAは植物の抗ウイルス免疫を誘導し広く植物ウイルス感染を抑制することが示唆され、農業上の様々な有益な効果が期待される。従って、ウイルス病害を含む様々な農業上の問題解決に向けてABAの有効活用が期待される。しかしながら、ABAによるウイルス感染抑制機構の詳細は明らかでなく、ABAの農業利用に向けて、その解明が必要である。植物RNAウイルスの一種 red clover necrotic mosaic virus (RCNMV) とベンサミアナタバコのモデル実験系を用いて、ABAが確かに抗ウイルス活性を示し、ウイルス感染を顕著に阻害することを確認した。しかしながら、ABA処理植物から回収した子孫ウイルスと溶媒のみを処理したコントロール植物から回収した子孫ウイルスを別個体の植物に接種し、それぞれの子孫ウイルス株のABA感受性を評価したところ、ABAに対する耐性を示すものが認められた。植物ウイルスは宿主植物細胞へ侵入後、(1) 一細胞レベルでのゲノム複製 (2) 原形質連絡を介した細胞間移行を繰り返し、(3) 維管束系を通じて全身へ蔓延し感染を確立する。ABAがウイルス感染のどの段階に影響することで抗ウイルス活性を示すのか、その分子メカニズムを解析するため、プロトプラストを用いた一細胞増殖系におけるウイルス蓄積量の解析を行った。その結果、プロトプラストにおけるABAのウイルス増殖阻害効果は認められなかった。以上より、ABAはウイルス複製より後期のステップを阻害する可能性が示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason アブシジン酸の抗ウイルス機構における分子メカニズム解明に向けて前進しており、順調に進展していると判断される。
Strategy for Future Research Activity	ABAによるウイルス感染抑制機構の詳細を明らかにするため、ABAがウイルス複感染後期ステップや抗ウイルス免疫に及ぼす影響を解析する。また、ウイルスがABA耐性を示す分子メカニズムの解明を目指す。ウイルスがABA耐性変異を獲得した可能性をNGS解析によって検証する。
Causes of Carryover	研究費をウイルス解析や遺伝子発現解析のための分析試薬・分子生物学試薬および消耗品の購入に使用する。当初予定していた研究計画の一部を次年度以降に行うこととなり研究費の一部を繰り越すが、研究課題全体としは順調に進展しており、次年度も実験実施計画に従い研究を推進する。