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環境遡及ウイルス学の創出:海底堆積物に含まれる水圏ウイルスの進化履歴推定

Research Project

Project/Area Number 19J00346
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
Research InstitutionKochi University

Principal Investigator

高橋 迪子  高知大学, 自然科学系, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords水圏ウイルス / 渦鞭毛藻 / 赤潮 / 環境遡及ウイルス学 / 渦鞭毛藻ウイルス / 海底堆積物 / 海底泥コア / 赤潮ウイルス / Degenerate PCR
Outline of Research at the Start

渦鞭毛藻は海産プランクトンの主要構成群として知られる微細藻類である。渦鞭毛藻は高度な多様性を有しているほか、赤潮や貝毒の原因となる種も数多く含まれる。水圏環境における渦鞭毛藻の生物学的意義や産業的重要性から、渦鞭毛藻を宿主とするウイルスに関する知見の集積は重要な課題であるといえるが、その詳細は明らかになっていない。本研究では、渦鞭毛藻に感染するウイルスの進化履歴を明らかにすることを目的とする。海底堆積物や赤潮海水から単離された渦鞭毛藻ウイルスがどのような変化を辿ってきたのか現在から過去に遡って解析することで新たな学問分野「環境遡及ウイルス学」の創出を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

令和3年度は、下記2項目の成果が得られた。① 渦鞭毛藻ウイルスHcRNAVの水圏環境中における多様性をDegenerate PCRおよびアンプリコンシークエンスを用いて明らかにした ②FLDS法を用いてRNAウイルスの配列解析を行い、当該手法の堅牢性を確認するとともにHcRNAVの末端配列を含めた全配列を決定することに成功した。
①:昨年度は渦鞭毛藻ウイルスHcRNAVをMajor capsid protein(MCP)遺伝子に特異的なプライマーセットを用いて海底堆積物から増幅し、年代測定結果と合わせて「HcRNAVの水圏環境における過去の繁栄の履歴」を明らかにした。本年度は、HcRNAVとそれに近縁なウイルスも含め多様な配列を水圏環境から増幅するため、MCP領域を対象としたdegenerate primerを設計し、海底堆積物由来RNAに適用した。その結果、HcRNAVの属するAlvernaviridae由来のウイルス配列のみならず、近縁ウイルスの配列を含めた多様なウイルス配列が得られた。増幅されたHcRNAV由来配列に注目すると、保存的・可変的な配列に分けられ、それらはウイルスキャプシドの構造的な特徴とリンクしていることが見出された。本成果は国際誌に投稿し、受理された(Takahashi et al., Microbes and Environments, in press.)。
②:dsRNAウイルスの探索手法であるFLDSを用いて、HcRNAVの全長配列を取得した。本手法のフィデリティーをラビリンチュラ感染性RNAウイルス(AuRNAV)を用いて確認し、HcRNAVについてはこれまでRACE法で見逃されてきた末端配列を決定することに成功した。本成果は現在国際誌への投稿準備中である。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Degenerate PCR Targeting the Major Capsid Protein Gene of HcRNAV and Related Viruses2022

    • Author(s)
      Michiko Takahashi, Kei Wada, Yuichi Masuda, Shun-ichi Urayama, Keizo Nagasaki
    • Journal Title

      Microbes and Environments

      Volume: 37 Issue: 5 Pages: n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME21075

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chronological distribution of dino_agellate-infecting RNA virus in marine sediment core.2021

    • Author(s)
      Takahashi, M, Wada, K, Takano, Y, Matsuno, K, Masuda, Y, Arai, K, Murayama, M, Tomaru, Y, Nagasaki, K
    • Journal Title

      Sci Total Env

      Volume: 770 Pages: 20-20

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2021.145220

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Retrospective analysis of dinoflagellate-infecting viruses in marine sediment2022

    • Author(s)
      Takahashi M, Wada K, Urayama S, Masuda Y, Arai K, Murayama M, Tomaru Y, Nagasaki K
    • Organizer
      12th Asian Symposium on Microbial Ecology
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Diversity of dinoflagellate-infecting RNA virus in marine sediment by RT-PCR using degenerate primer2021

    • Author(s)
      Takahashi M, Wada K, Masuda Y, Tanaka K, Nagasaki K
    • Organizer
      Aquatic Virus Workshop 10
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chronological distribution of dinoflagellate-infecting virus in marine sediment2021

    • Author(s)
      Takahashi M, Wada K, Takano Y, Masuda Y, Nagasaki K
    • Organizer
      14th Kuroshio Science International Symposium
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海底泥コアにおけるHeterocapsa circularisquama RNA virusの時系列分布の解析2021

    • Author(s)
      高橋迪子、和田啓、高野義人、増田雄一、新井和乃、村山雅史、外丸裕司、田中幸記、長﨑慶三
    • Organizer
      日本藻類学会第45回大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 海底泥コアを用いた渦鞭毛藻ウイルスの環境遡及的アプローチについて2020

    • Author(s)
      高橋迪子
    • Organizer
      ウイルス学若手研究集会2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 海底泥コア試料からの渦鞭毛藻ウイルスHcRNAVの探索2020

    • Author(s)
      高橋迪子、和田啓、高野義人、松野恭兵、増田雄一、新井和乃、村山雅史、外丸裕司、田中幸記、長﨑慶三
    • Organizer
      第35回中四国ウイルス研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 縮重PCRを用いた渦鞭毛藻感染性ウイルスHcRNAVに近縁なウイルスの探索2020

    • Author(s)
      高橋迪子、増田雄一、高野義人、新井和乃、村山雅史、田中幸記、長﨑慶三、松野恭兵、和田啓
    • Organizer
      プランクトン・ベントス合同大会2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 海底泥コアにおける渦鞭毛藻ウイルスHcRNAVの時系列分布2020

    • Author(s)
      高橋迪子
    • Organizer
      JSME Envirus Meeting 2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Retrospective approach for analyzing past dynamics of a bloom-forming alga and its infectious virus2019

    • Author(s)
      Keizo Nagasaki, Yoshihito Takano, Kouki Tanaka, Masafumi Murayama, Kazuno Arai, Michiko Takahashi, Yuichi Masuda, Yuji Tomaru, Kei Wada
    • Organizer
      International Symposium on Aquatic Metagenomics 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 4次元統合黒潮資源学2022

    • Author(s)
      佐野有司, 徳山英一
    • Total Pages
      222
    • Publisher
      中島出版
    • ISBN
      9784904191170
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 高知大学インフォメーション 2021年1月28日

    • URL

      http://www.kochi-u.ac.jp/information/2021012100012/

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-05-29   Modified: 2024-03-26  

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