| Project/Area Number |
22KK0082
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
夏秋 知英 宇都宮大学, 留学生・国際交流センター, 名誉教授・客員教授 (10134264)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒倉 健 宇都宮大学, 農学部, 准教授 (10650898)
池田 裕樹 宇都宮大学, 農学部, 准教授 (90782053)
煉谷 裕太朗 宇都宮大学, 農学部, 助教 (30773551)
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| Project Period (FY) |
2022-10-07 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥20,150,000 (Direct Cost: ¥15,500,000、Indirect Cost: ¥4,650,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | ケニア / 農作物 / ウイルス / ペプチド抗体 / ワクチン開発 / 植物ウイルス / 検出同定 / ワクチン |
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| Outline of Research at the Start |
新型コロナウイルスと同様に農作物でもウイルス病が激発しているが、植物ウイルスに対するワクチンの開発は進んでいない。そこで本研究では、ケニアで問題となっているウリ類および栄養繁殖性作物のバナナ、サツマイモ、ジャガイモ、キャッサバに焦点を当て、これらの作物の病原ウイルスに対する迅速・簡便・安価なウイルス検出法を確立し、無症状株をスクリーニングしてワクチン候補株を分離し、最終的にケニアにおいてワクチンを利用した生物的防除戦略の確立し、持続可能な農業の発展に貢献することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
農業でもウイルス病が激発しているが、植物ウイルスに対するワクチンの開発は進んでいない。そこで本研究では、ケニアで問題となっている農作物の病原ウイルスを研究対象として、迅速・簡便・安価なウイルス検出法を確立し、無症状株をスクリーニングしてワクチン候補株を分離し、最終的にケニアにおいてワクチンを利用した生物的防除戦略を確立し、持続可能な農業の発展とSDGsに貢献することを目的としている。
そこで３年目も2024年９月に前年度に作成した抗体を持参してケニアを訪問し、ケニアの海外共同研究者が所属するジョモケニヤッタ農工大学（JKUAT）とメル科学技術大学（MUST）において海外共同研究者と対面で情報交換して、抗体の利用方法や本研究課題の内容を議論した。また、現地圃場においてウイルス病の発生状況を確認して共同でサンプリングを行い、キャッサバ、カボチャ、ヒョウタン(bottle guard)、トマト、サツマイモなどのサンプルをケニアおよび日本両国の植物防疫所の許可を得て持ち帰り、感染しているウイルスを検出・同定中である。そのうち、キャッサバからは前年同様にベゴモウイルスのEast African cassava mosaic virus、ヒョウタンからはTomato leaf curl Kunene virus、トマトからはTomato leaf curl Uganda virusとクリニウイルスのTomato chlorosis virusを検出した。特にヒョウタンとトマトのベゴモウイルスは相互に組換えを起こしており、感染性クローンを作成して詳細に解析し、現在は投稿論文を執筆中である。
一方で、各種ベゴモウイルスやクリニウイルスに対するペプチド抗体を作成し、ウイルスと特異的に反応することを確認した。現在はイムノクロマトによる検出・識別に利用可能かどうか検討中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の初年度は10月にスタートし、新型コロナウイルス感染症による渡航制限が解除されつつある時期であったために、2023年２月にケニアを訪問した。２年目は同じ2023年９月に、３年目は2024年９月にケニアを訪問し、各種作物のウイルス感染植物をサンプリングし、特にキャッサバではベゴモウイルスのEast African cassava mosaic virusが主要な病原であることが判明した。また、ヒョウタンからはTomato leaf curl Kunene virusを、トマトからはTomato leaf curl Uganda virusを新たに検出した。ヒョウタンとトマトのウイルスの検出例は世界初で、学会で発表し、現在は投稿論文を作成中である。また、ベゴモウイルスを検出・識別できるペプチド抗体を２種類作製したので、学会で発表し、現在はイムノクロマトによる検出方法を検討中である。
また、クリニウイルスに対するペプチド抗体の作出は世界初であり、特許申請を計画している。なお、キャッサバのベゴモウイルスも作出した抗体で反応するが、キャッサバの成分が抗原抗体反応で非特異反応を強く示すので、現在はキャッサバの非特異反応を抑える方法を検討中である。
以上から、研究の進捗状況は順調と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
新型コロナウイルス感染症による渡航制限が解除されつつある時期に本研究を開始し、初年度は2023年２月、２年度は2023年９月、３年度は2024年９月にケニアへ渡航して、海外共同研究者と対面で情報交換を行ったうえでサンプリングを実施出来た点は良かった。３回の渡航により、トマトをはじめとするナス科作物やカボチャなどのウリ科作物、キャッサバ、サツマイモなど研究対象とした多くの作物のサンプリングが出来た。また作成した抗体でベゴモウイルスとクリニウイルスが検出可能となった。ようやく、迅速に病原ウイルスを検出・同定できるようになったので、４年目もケニアを訪問し、特に病徴をほとんど示さない植物体から病原性が弱いワクチン候補株を主に探索する。
また、抗原部位予測からウイルス感染植物と特異的に反応するペプチド抗体を作成できることが判明したので、４年目はさらに抗体を作成していない病原ウイルスにおいても抗体の作成を試みる。さらに、ケニアにおいて安価で簡易にウイルスを検出するイムノクロマトを用いた方法を確立したい。その上で、最終年度はワクチン候補株となる病徴を示さない弱病原性ウイルスの探索に取り組む。
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