菌類RNAウイルスの多様性・宿主菌集団中での維持機構の解析

概要

近 年 の 環 境 試 料 を 用 い た メ タ ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム 解 析 か ら 、地 球 上 に は
莫 大 な 数 の R N A ウ イ ル ス が 存 在 す る こ と が 明 ら か に な っ て き た 。そ の た め 、
地 球 生 態 系 を 理 解 す る 上 で も RNA ウ イ ル ス の 実 像 を 理 解 す る 上 で も 、 生 態
系の構成因子としてのＲＮＡウイルスを理解していく必要がある。しかし、
環 境 試 料 中 に は 多 数 の 生 物 が 含 ま れ て い る こ と も あ り 、環 境 試 料 を 用 い た 解
析 で は 見 出 さ れ た ウ イ ル ス の 機 能 の 解 明 は お ろ か 、宿 主 の 正 確 な 特 定 す ら も
難 し い 。 こ の よ う な 背 景 か ら 、 生 態 系 の 構 成 因 子 と し て の RNA ウ イ ル ス の
役 割 を 理 解 す る た め に は 、 培 養 可 能 な 単 離 株 を 用 い た RNA ウ イ ル ス 研 究 に
よ り 、ウ イ ル ス の 宿 主 や 機 能 な ど に 関 す る 基 盤 的 な 知 見 を 拡 張 す る こ と が 必
要 不 可 欠 で あ る 。 そ こ で 、 著 者 は RNA ウ イ ル ス の 生 態 学 的 な 役 割 の 理 解 を
進 展 さ せ る こ と を 目 的 に 、生 態 系 に お け る 主 要 な 分 解 者 で あ り 、培 養 等 が 比
較 的 容 易 な 菌 類 、特 に 糸 状 菌 の 単 離 株 を モ デ ル と し て 研 究 を 進 め た 。本 研 究
で は 糸 状 菌 単 離 株 に 感 染 し て い る RNA ウ イ ル ス の 多 様 性 を 解 明 し 、 研 究 の
基 盤 と な る RNA ウ イ ル ス -宿 主 菌 カ タ ロ グ を 作 成 す る こ と を 目 指 し た 。
第 1 章 で 著 者 は 、 モ デ ル 糸 状 菌 の 一 つ で あ る Aspergillus fumigatus と そ の
関 連 種 の 単 離 株 155 株 か ら 網 羅 的 な RNA ウ イ ル ス の 探 索 を 行 っ た 。 探 索 に
は 高 感 度 か つ 従 来 法 よ り も RNA ウ イ ル ス の 完 全 長 ゲ ノ ム を 高 確 率 で 取 得 可
能 な FLDS 法 を 用 い た 。こ れ に よ り 、種 多 様 性 の み な ら ず ゲ ノ ム 構 造 の 多 様
性 も 網 羅 し た 、 高 精 度 な RNA ウ イ ル ス - 宿 主 菌 カ タ ロ グ の 作 成 を 目 指 し た 。
探 索 の 結 果 、16 菌 株 か ら 20 ウ イ ル ス（ 12 ウ イ ル ス 種 ）が 検 出 さ れ 、そ の う
ち 18 ウ イ ル ス の 完 全 長 ゲ ノ ム を 取 得 し た 。 検 出 さ れ た ウ イ ル ス の 中 に は 、
8 種 の 新 奇 RNA ウ イ ル ス が 含 ま れ て い た だ け で は な く 、既 知 の RNA ウ イ ル
ス に は な い 新 奇 な ゲ ノ ム 構 造 を 持 つ も の も 含 ま れ て い た 。 Aspergillus
fumigatus narnavirus 2 (AfuNV2) は 既 知 の Naranav iridae 科 ウ イ ル ス で あ る が 、
本 研 究 で ３ つ の 分 節 か ら な る 分 節 型 ゲ ノ ム を 有 し て い る こ と 、 RNA ウ イ ル
ス の 自 己 複 製 酵 素 （ 必 須 遺 伝 子 ） で あ る RNA-dependent RNA polymerase
(RdRp)の 5 つ の 保 存 モ チ ー フ の 内 、 モ チ ー フ F,A,B を RNA1 に 、 モ チ ー フ
C , D を R N A 2 に 分 割 し て コ ー ド す る こ と を 明 ら か に し た 。こ れ ま で に 知 ら れ
て い る RdRp は 全 て 単 一 の RNA 分 子 上 に コ ー ド さ れ て お り 、 本 研 究 で 初 め
て 分 割 さ れ た RdRp (分 割 型 RdRp)を 発 見 し た 。 RNA ウ イ ル ス は 高 い ゲ ノ ム
構 造 の 可 塑 性 を 持 つ こ と が 知 ら れ て い る が 、単 一 の 遺 伝 子 が 分 割 す る 現 象 は
ど ん な 宿 主 の RNA ウ イ ル ス で も こ れ ま で 知 ら れ て お ら ず 、 本 研 究 の 結 果 か
ら 従 来 の 想 定 以 上 に RNA ウ イ ル ス の ゲ ノ ム 構 造 の 多 様 性 が 高 い こ と が 示 唆
された。
第 2 章 で 著 者 は 、 深 海 か ら 単 離 し た Aspergillus 属 菌 19 株 か ら RNA ウ イ
ル ス 感 染 株 を ス ク リ ー ニ ン グ し 、 そ こ に 感 染 し て い る RNA ウ イ ル ス の 完 全
長 ゲ ノ ム を FLDS 法 に よ り 決 定 し た 。 従 来 の 菌 類 RNA ウ イ ル ス の 探 索 で は
タ ー ゲ ッ ト と さ れ て こ な か っ た 深 海 分 離 糸 状 菌 を 材 料 と す る こ と で 、こ れ ま
で に な い 新 奇 な RNA ウ イ ル ス の 獲 得 を 目 指 し た 。 探 索 の 結 果 、 新 奇 の RNA
ウ イ ル ス 5 種 が 検 出 さ れ 、そ れ ら 全 て の 完 全 長 ゲ ノ ム を 取 得 し た 。 ...