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高分節型RNAウイルスにおけるパッケージング・シグナルの同定

Research Project

Project/Area Number 19K12221
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 62010:Life, health and medical informatics-related
Research InstitutionNagoya City University

Principal Investigator

鈴木 善幸  名古屋市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70353430)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsパッケージング・シグナル / 高分節型RNAウイルス / ロタウイルス / インフルエンザウイルス
Outline of Research at the Start

日本では冬季に流行してヒトに重篤な風邪症状をひきおこすインフルエンザウイルスや乳幼児に下痢症状をひきおこすロタウイルスはゲノムが多数の分節にわかれており、異なるウイルス株間でゲノム分節を単位とした組換えをおこして新たなウイルス株を産生しパンデミックをひきおこすことが知られている。本研究では、これらのウイルスのゲノム塩基配列データを分子進化学的な手法や生命情報学的な手法をもちいて解析することにより、これらのウイルスにおけるゲノム分節を単位とした組換えのメカニズムを解明し、パンデミック株の産生の予測や抗ウイルス薬の開発に役立てることをめざす。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、分子進化学的・生命情報学的手法をもちいて、高分節型RNAウイルスであるオルソミクソウイルス科、レオウイルス科に属するウイルスの各ゲノム分節に存在するパッケージング・シグナルを同定することを目的としている。2023年度には、2022年度に発見された、VP4分節の系統樹において哺乳類ロタウイルスとクラスターを形成する鳥類ロタウイルスRVA/Pheasant-tc/GER/10V0112H5/2010/G23P[37]_JX204814とRVA/Pheasant-wt/HUN/216/2015/G23P[37]_KU587856について、起源に関するより詳細な解析を行った。VP4のアミノ酸配列をVP8*とVP5*の領域に分け、VP4全体、VP8*、VP5*のそれぞれの領域について最尤法と近隣結合法を用いて系統樹を作成し樹形を比較した。その結果、カモメロタウイルスに由来する遺伝子型P[39]は、VP4全体、VP8*、VP5*いずれの系統樹においても鳥類ロタウイルスと哺乳類ロタウイルスの外側に位置したことから、P[39]は起源が古く、カモメロタウイルスは遺伝子再集合によって哺乳類ロタウイルスまたは鳥類ロタウイルスからP[39]のVP4分節を獲得したと考えられた。一方、キジロタウイルスに由来する遺伝子型P[37]は、VP4全体とVP8*の系統樹では哺乳類ロタウイルスとクラスターを形成したものの、VP5*の系統樹では残りの鳥類ロタウイルスとクラスターを形成した。このことから、キジロタウイルスは遺伝子再集合によって哺乳類ロタウイルスからP[37]のVP4分節を獲得したのではなく、VP8*領域が収斂的に哺乳類ロタウイルス様に進化したか、遺伝子内組換えによりVP8*領域のみを哺乳類ロタウイルスから獲得した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

2020年度までにインフルエンザC型・D型ウイルスにおけるパッケージング・シグナルの同定を完了し、2021年度よりあらたに始めた哺乳類ロタウイルスと鳥類ロタウイルスにおけるパッケージング・シグナルの解析においては、2022年度に思いがけず遺伝子再集合のような痕跡を発見することができたが、2023年度にゲノム分節内組換えである可能性が示唆された。哺乳類ロタウイルスと鳥類ロタウイルスにおけるパッケージング・シグナルの解析も2024年度には完了できる予定であり、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

2024年度には、哺乳類ロタウイルスと鳥類ロタウイルスの進化の過程でVP4におけるゲノム分節内組換えが起きたかについて決着をつける。さらに、哺乳類ロタウイルスと鳥類ロタウイルスにおけるパッケージング・シグナルを同定して本研究の全体を総括する予定である。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 5 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Shared clusters between phylogenetic trees for upstream and downstream regions of recombination hotspot in norovirus genomes2023

    • Author(s)
      Suzuki Yoshiyuki、Kimura Hirokazu、Katayama Kazuhiko
    • Journal Title

      Gene Reports

      Volume: 32 Pages: 101786-101786

    • DOI

      10.1016/j.genrep.2023.101786

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular Evolutionary Analyses of the RNA-Dependent RNA Polymerase (RdRp) Region and VP1 Gene in Human Norovirus Genotypes GII.P6-GII.6 and GII.P7-GII.62023

    • Author(s)
      Takahashi T.、Kimura R.、Shirai T.、Sada M.、Sugai T.、Murakami K.、Harada K.、Ito K.、Matsushima Y.、Mizukoshi F.、Okayama K.、Hayashi Y.、Kondo M.、Kageyama T.、Suzuki Y.、Ishii H.、Ryo A.、Katayama K.、Fujita K.、Kimura H.
    • Journal Title

      Viruses

      Volume: 15 Issue: 7 Pages: 1497-1497

    • DOI

      10.3390/v15071497

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Predicting Dominant Genotypes in Norovirus Seasons in Japan2023

    • Author(s)
      Suzuki Yoshiyuki
    • Journal Title

      Life

      Volume: 13 Issue: 8 Pages: 1634-1634

    • DOI

      10.3390/life13081634

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Estimating antigenic distances between GII.4 human norovirus strains.2022

    • Author(s)
      Yoshiyuki Suzuki
    • Journal Title

      Gene Reports

      Volume: 26 Pages: 101492-101492

    • DOI

      10.1016/j.genrep.2021.101492

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Co-evolving pairs of complementary nucleotide sequence regions containing compensatory divergences and polymorphisms in rotavirus genomes.2022

    • Author(s)
      Kohei Oshima, Reina Setaka, Haruka Inui, Yuki Kobayashi, Yoshiyuki Suzuki
    • Journal Title

      Gene Reports

      Volume: 29 Pages: 101709-101709

    • DOI

      10.1016/j.genrep.2022.101709

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of N-linked glycosylation at position 162 of hemagglutinin in influenza A virus A(H1N1)pdm092021

    • Author(s)
      Yoshiyuki Suzuki, Maho Nishimura, Tatsuya Inoue, Yuki Kobayashi
    • Journal Title

      Meta Gene

      Volume: 27 Pages: 100828-100828

    • DOI

      10.1016/j.mgene.2020.100828

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of recombinations on changes in genotype proportions between norovirus seasons in Japan2021

    • Author(s)
      Yoshiyuki Suzuki
    • Journal Title

      Meta Gene

      Volume: 29 Pages: 100943-100943

    • DOI

      10.1016/j.mgene.2021.100934

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 新型コロナウイルスの起源と進化2021

    • Author(s)
      鈴木 善幸
    • Journal Title

      遺伝

      Volume: 75 Pages: 34-42

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Methods for reducing the number of sequences in molecular evolutionary analyses2020

    • Author(s)
      Yoshiyuki Suzuki, Maho Nishimura, Tatsuya Inoue, Yuki Kobayashi
    • Journal Title

      Meta Gene

      Volume: 23 Pages: 100629-100629

    • DOI

      10.1016/j.mgene.2019.100629

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Methods for making multiple alignment of genomic sequences for severe acute respiratory syndrome coronavirus 22020

    • Author(s)
      Yoshiyuki Suzuki
    • Journal Title

      Meta Gene

      Volume: 26 Pages: 100785-100785

    • DOI

      10.1016/j.mgene.2020.100785

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 新型コロナウイルスの起源と進化2020

    • Author(s)
      鈴木 善幸
    • Journal Title

      遺伝

      Volume: オンライン

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] An endogenous adeno-associated virus element in elephants2019

    • Author(s)
      Kobayashi Yuki、Shimazu Tsukika、Murata Koichi、Itou Takuya、Suzuki Yoshiyuki
    • Journal Title

      Virus Research

      Volume: 262 Pages: 10-14

    • DOI

      10.1016/j.virusres.2018.04.015

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Study of complete genome sequences of rotavirus A epidemics and evolution in Japan in 2012-2014.2019

    • Author(s)
      Yoshiki Fujii, Yen Hai Doan, Yoshiyuki Suzuki, Toyoko Nakagomi, Osamu Nakagomi, Kazuhiko Katayama
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 10 Pages: 38-38

    • DOI

      10.3389/fmicb.2019.00038

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Predicting directions of changes in genotype proportions between norovirus seasons in Japan.2019

    • Author(s)
      Yoshiyuki Suzuki, Yen Hai Doan, Hirokazu Kimura, Hiroto Shinomiya, Komei Shirabe, Kazuhiko Katayama
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 10 Pages: 116-116

    • DOI

      10.3389/fmicb.2019.00116

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Proposed new species defining methods considering recombination interchangeability for upstream and downstream regions of recombination hot spots.2023

    • Author(s)
      Yoshiyuki Suzuki, Kazuhiko Katayama, Hirokazu Kimura
    • Organizer
      8th International Calicivirus Conference
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Classification of caliciviruses.2023

    • Author(s)
      鈴木 善幸
    • Organizer
      企画シンポジウム「根井正利先生追悼シンポジウム~進化遺伝学の歴史と今後の展望~」.日本進化学会第25回大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Effect of N-linked glycosylation on hemagglutinin of influenza viruses2020

    • Author(s)
      鈴木 善幸
    • Organizer
      日本進化学会第22回オンライン大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 分子進化・分子系統解析2019

    • Author(s)
      鈴木善幸
    • Organizer
      SOKENDAI-iTHEMS Joint Workshop "Genetics meets Mathematics"
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ノロウイルスの分子進化解析2019

    • Author(s)
      鈴木善幸
    • Organizer
      国立遺伝学研究所研究会「分子進化研究の多様な世界」
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Reducing the number of nucleotide sequences in molecular evolutionary analyses.2019

    • Author(s)
      鈴木善幸
    • Organizer
      日本進化学会第21回大会シンポジウム 「大規模 DNA シーケンス時代のウイルス進化研究」
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Book] 遺伝子の百科事典2022

    • Author(s)
      日本遺伝学会
    • Total Pages
      690
    • Publisher
      丸善出版
    • ISBN
      9784621306604
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Book] 突然変異主導進化論2019

    • Author(s)
      根井正利、鈴木善幸、野澤昌文
    • Total Pages
      395
    • Publisher
      丸善出版
    • ISBN
      9784621303856
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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