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History of humans and pathogens revealed by ancient viral genome analysis

Research Project

Project/Area Number 22K19343
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 45:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
Research InstitutionUniversity of Yamanashi

Principal Investigator

安達 登  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (60282125)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 智久  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (30585310)
神澤 秀明  独立行政法人国立科学博物館, 人類研究部, 研究主幹 (80734912)
森石 恆司  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (90260273)
Project Period (FY) 2022-06-30 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
KeywordsHBVゲノム / 古代DNA / 感染実験
Outline of Research at the Start

B型肝炎ウイルスは人類以外の霊長類に広く感染し、それらが人類へも感染することが知られており、各々に特有な遺伝子型が明らかにされている。そのため、特徴的な生息域を持つ霊長類のB型肝炎ウイルス遺伝子を古人骨から検出できれば、ヒトの移動経路が明らかにされる可能性がある。これを用いて日本列島へのヒトの移動仮説の検証を行い、新たな仮説の提唱を目指す。また、古代ウイルス粒子を再現し感染実験を行うことで、B型肝炎ウイルスの進化史をも明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

青森県尻労安部遺跡および北海道北黄金貝塚から出土した人骨から検出されたヒトB型肝炎ウイルス(HBV)の遺伝子(以下、SHTおよびKGN)は、全領域を通じて塩基配列の相同性が高く、共通の祖先を持つHBV遺伝子と考えられた。既知のHBVのジェノタイプの中で、SHTとKGNはともに全体として東南アジア型のHBV遺伝子(SEA)に最も近ことが分かった。SHTもKGNも少なくともCore領域はSEA由来であり、SHTはSEA由来のS領域の一部を持っている。SHTはこのS領域において、ジェノタイプJやジェノタイプC4に非常に近い。そして、SHTとKGNの縄文タイプ(縄文タイプ:preS1に33bpのインサートを持ちその他の配列は全体としてSEAと近い)を系統ネットワーク解析した結果、これらのHBVは早い時期(:後期更新世の間)にSEAから分岐した可能性が示唆された。この結果から、SHTとKGNの共通祖先は東南アジアに起源を持ち、SEAから分岐して日本列島に到達し、そこで分岐・拡散したと考えられた。SEAには存在しないpreS1領域での33bpのインサートがSHT、KGNにはあることからも、SHTとKGNの縄文型はしばらくの間単系統であり、その後SHTとKGNに分岐した可能性があることが分かった。今回の研究で、東アジアに到達した初期の人類のうち、縄文人の祖先集団の一部とヒマラヤの南下集団との間に強い関係があることが明らかとなった。この成果を、第77回日本人類学会大会にて発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

上記の様に遺伝子分析は終了し、投稿論文もほぼ完成して、近日中に査読つき英文誌に投稿する予定である。ただし感染実験をおこなえていないため、次年度中に感染実験を実現させる。

Strategy for Future Research Activity

感染実験を実施する。古代HBVのDNAを培養細胞に導入、レプリコンを作製、導入後の複製効率をaHBVと現代HBVと比較する。さらにウイルス粒子を再現し、aHBVとmHBVの現代人のNTCPへの感染効率の比較、aHBVとmHBVの古代人のNTCPへの感染効率を感染実験で探る。また、HBVの病原性にはHBVの産生するHBxタンパクが関わるが、その機序は未だ不明な部分が多い。予備研究でHBxの塩基配列に進化速度の遅い部分を特定しており、本研究で得られた古代HBV DNAからHBxの保存領域を取り出したプラスミドを培養細胞に導入し、レプリコンまたはウイルス粒子を復元し、ウイルス増殖におけるHBxの機能を明らかにする。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] A highly efficient scheme for library preparation from single-stranded DNA2023

    • Author(s)
      Miura Fumihito、Kanzawa-Kiriyama Hideaki、Hisano Osamu、Miura Miki、Shibata Yukiko、Adachi Noboru、Kakuda Tsuneo、Shinoda Ken-ichi、Ito Takashi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 13-13913

    • DOI

      10.1038/s41598-023-40890-3

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Allele frequencies of 31 autosomal short tandem repeat (auSTR) loci obtained using the Precision ID GlobalFiler NGS STR Panel v2 in 322 individuals from the Japanese population2022

    • Author(s)
      Tsukasa Ohuchi, Xueting Guan, Eriko Hirai, Masaki Hashiyada, Sho Manabe, Atsushi Akane, Noboru Adachi, Keiji Tamaki, Masato Funayama
    • Journal Title

      Legal Medicine

      Volume: 59 Pages: 102151-102151

    • DOI

      10.1016/j.legalmed.2022.102151

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Highly sensitive sex determination method using the exon 1 region of the amelogenin gene2022

    • Author(s)
      Fujimoto Kana、Fujii Gento、Shojo Hideki、Nakanishi Hiroaki、Kanzawa-Kiriyama Hideaki、Saitoh Masao、Yoshizawa Kunio、Aono Tomoya、Horita Tetsuya、Takada Aya、Saito Kazuyuki、Ueki Koichiro、Adachi Noboru
    • Journal Title

      Legal Medicine

      Volume: 59 Pages: 102136-102136

    • DOI

      10.1016/j.legalmed.2022.102136

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 古代ウイルスゲノムが明らかにする後期旧石器時代人の日本列島への渡来ルート2023

    • Author(s)
      深澤眞楠、神澤秀明、河合洋介、田中智久、森石恆司、安達 登
    • Organizer
      第77回日本人類学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 里浜貝塚出土人骨のミトコンドリアDNA解析2023

    • Author(s)
      安達 登
    • Organizer
      第77回 日本人類学会大会骨考古学分科会シンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] CPT1A遺伝子解析で解明する縄文時代人の環境適応と遺伝的交流2023

    • Author(s)
      堀田哲也, 渡部泰心, 角田恒雄, 猩々英紀, 安達 登
    • Organizer
      第45回日本法医学会学術中部地方集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] HBV/HCV共感染による宿主代謝・遺伝子発現への影響2023

    • Author(s)
      赤池康範、田中智久、山下篤哉、葛西宏威、森石恆司
    • Organizer
      第70回日本ウイルス学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 古代人ゲノムからみたヤポネシア人の形成史.2022

    • Author(s)
      神澤秀明,角田恒雄,安達 登,篠田謙一.
    • Organizer
      第76回日本人類学会大会・第38回日本霊長類学会大会連合大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 新規プライマーセットを用いた高感度性別判定の開発.2022

    • Author(s)
      4.藤本佳那、小泉 舞、井口 蘭、諸井明徳、安達 登、上木耕一郎.
    • Organizer
      第76回NPO法人日本口腔科学会学術集会.
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 山梨大学法医学講座

    • URL

      https://www.med.yamanashi.ac.jp/social/legal0me/

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Remarks] 山梨大学医学部法医学講座

    • URL

      https://www.med.yamanashi.ac.jp/social/legal0me/

    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-07-05   Modified: 2024-12-25  

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