病原性ウイルスの進化機構の解明と進化方向の予測

• 研究課題/領域番号: 02404002
• 研究種目: 一般研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 遺伝学
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 五條堀 孝 国立遺伝学研究所, 遺伝情報研究センター, 教授 (50162136)
• 研究分担者: 森山 悦子 国立遺伝学研究所, 集団遺伝研究系, 助手 (20210198)
• 研究期間 (年度): 1990 – 1991
• 研究課題ステータス: 完了 (1991年度)
• 配分額: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円); 1991年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: エイズウイルス / インフルエンザウイルス / 塩基置換 / 進化機構 / 進化方向の予測 / 複製酵素 / 突然変異 / 分子疫学 / 塩基配列デ-タ / 分子進化 / 系統樹 / 遺伝子組換え / 未来進化 / ウイルス感染

研究概要

本研究の目的は、「病原性ウイルス遺伝子を用いて、その進化機構を解明し、未来進化の実証可能な予測を行なう」ことであった。本年度では、特にエイズウイルスとA型インフルエンザウイルスに注目して、これらのウイルス遺伝子の塩基配列デ-タを用いて、塩基置換パタ-ンの推定とそれに基づく進化方向の予測を行なった。エイズウイルスにおいては、ヒトエイズウイルスの系統樹作成と祖先ウイルスゲノムの塩基配列の推定を同時に行ない、AとG間の塩基置換が全塩基置換数の約50%を占めることを明らかにした。この生物学的要因としては、様々な可能性が指摘できるが、基本的にはエイズウイルスの複製酵素である逆転写酵素が有する複製エラ-の特性によるものと考えられる。この突然変異の特徴とも言える特質は、エイズウイルスの進化機構の解明や進化方向の予測を行なう上で、極めて重要な資料と言える。また、エイズウイルスの系統樹から、日本で感染した患者のウイルスが、どの地方のエイズウイルスと最も近縁であるかを解打し、日本のエイズ患者におけるウイルスの地理的起源を明らかにする手法、「エイズウイルスの「統統樹診断」とも言うべき方法を開発した。この新手法は、エイズウイルスの分子疫学において、非常に有用な方法となるのであろう。また、インフルエンザウイルスの塩基配列デ-タに関しても、同様な方法を用いて、動物インフルエンザウイルスとヒトインフルエンザウイルスの系統関係を明らかにした。また、インフルエンザウイルスの塩基置換パタ-ンを解析し、エイズウイルスのそれとは、かなり異なる可能性を示摘した。これらの研究成果は、インフルエンザウイルスの造化機構と進化方向の予測を行なう上で、非常に重要であると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Moriyama,E.N.,et al.: "Mutation patterm of human inmunodefiuency sirus genes." J.Mol.Euol.32. 360-363 (1991)
• [文献書誌] Sugita,S.,et al.: "Moleculer evolution of hemagglutinin genes of H1N1 swine and human influenze A viruses." J.Mol.Euol.32. 16-23 (1991)
• [文献書誌] Miura,S.et al.: "Molecular cloning and characterization of a novel glyroprotein,gp34 that is specifically induced by the human Tーcell ceukemia jirus type I Transactivotor p40 taz." Mol.Cell.Biol.11. 1313-1325 (1991)
• [文献書誌] Nerome,K.,et al.: "Evolutionary pathways of NZ neuraminidases of swine and humand invhwege A jiruses:Origin of the neuraminidase genes of two reass or tants(H1N2)is olated from pigs." J.Gen.Virol.72. 693-698 (1991)
• [文献書誌] Shimizu,N.,et al.: "Six strains of human immunodefivery typeー1 isolated in Japan and their molgcular phylogeny." J.Mol.Evol.
• [文献書誌] Ina,Y.,et al.: "Mutation patterm of hepatitis B viruses and ito implacation for the effect of the antiーviral drugs." Mol.Biol.Evol.
• [文献書誌] Gojobori,T.,et al.: "Comstruction of the MHC databose.In:Proceedings of the 11th MHC Internatinal Comfermce" Oxford Vniversity Press.,
• [文献書誌] Gojobori,T.,et al.: "Statictics in the numbers of panebo stored in the MHC database.In:Proceedingo of the 11th MHC International confernuce." Oxford Univorsity Press.,
• [文献書誌] Gojobori,T.: "Evolutionary origin of human and simian immunodeficiency viruses." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 87. 4108-4111 (1990)
• [文献書誌] Ina,Y.: "Molecular evolution of human Tーcell leukemia virus." J.Mol.Evol.31. 493-499 (1990)
• [文献書誌] Gojobori,T.: "Molecular clock of viral evolution,and the neutral theory." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 87. 10015-10018 (1990)
• [文献書誌] Moriyama,E.N.: "Molecular evolution of human and simian immunodeficiency viruses." New Aspects of the Genetics of Molecular Evolution.291-302 (1991)
• [文献書誌] Miura,T.: "Establishment of a phylogenetic survey system for AIDSーrelated lentiviruses and demonstration of a new HIVー2 subgroup." AIDS. 4. 1257-1261 (1990)
• [文献書誌] Moriyama,E.N.: "Mutation pattern of human immunodeficiency virus genes." J.Mol.Euol.
• [文献書誌] Gojobori,T.,and E.N.Moriyama(Eds.J.F.Crow and N.Takahata): "Molecular phylogeny of AIDS viruses and its application to vaccine development.In:Population Biology of Geres and Molecules." Baifuーkan, (1990)
• [文献書誌] Gojobori,T.,E.N.Moriyama,and M.Kimura(Ed.R.F.Doolittle): "Statistical method for estimating seguence divergence.In:Methods in Enzymology." Academic Press,Inc.Orlando,Florida, (1990)