単離技術と遺伝子操作系を駆使した遺伝的に多様な病原ウイルスの浄水消毒処理性評価
| Project/Area Number |
23K22889
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| Project/Area Number (Other) |
22H01619 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
白崎 伸隆 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (60604692)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松下 拓 北海道大学, 工学研究院, 教授 (30283401)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | 病原ウイルス / 遺伝的多様性 / 単離技術 / 浄水処理 / 消毒処理 / アデノウイルス / エンテロウイルス / ロタウイルス / 水道原水 / 細胞培養 / 遺伝情報 / リバースジェネティクス法 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，国内の水道原水中から複数の遺伝子型・株の病原ウイルスを単離すると共に，ウイルスの遺伝情報と遺伝子操作系であるリバースジェネティクス法を活用することにより，単離による入手が困難な複数の遺伝子型・株の病原ウイルスを人工合成し，これらを消毒処理（塩素処理，オゾン処理，紫外線処理等）の室内実験に用いることにより，遺伝子型・株の差異によってどの程度病原ウイルスの消毒処理性が異なるのか，また，どのような要因によって消毒処理性に差異が生じるのかを明らかにする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，国内の水道原水中から複数の遺伝子型・株の病原ウイルスを単離すると共に，ウイルスの遺伝情報と遺伝子操作系であるリバースジェネティクス法を活用することにより，単離による入手が困難な複数の遺伝子型・株の病原ウイルスを人工合成し，これらを消毒処理（塩素処理，オゾン処理，紫外線処理等）の室内実験に用いることにより，遺伝子型・株の差異によってどの程度病原ウイルスの消毒処理性が異なるのか，また，どのような要因によって消毒処理性に差異が生じるのかを明らかにすることを目的とした．
今年度は，ナノセラム陽電荷膜とタンジェンタルフローUF膜を併用したウイルス濃縮法を適用し，国内の水道原水における病原ウイルスの存在実態調査，並びに当該水道原水を取水する実浄水処理場における病原ウイルスの処理性調査をPCR法にて実施した．対象とした水道原水においては，感染性胃腸炎の流行期である冬季にアデノウイルス，エンテロウイルス，ロタウイルスが高濃度で検出された．一方，実浄水場の凝集沈澱-砂ろ過処理水においては，いずれの病原ウイルスも定量下限値以下となったことから，実浄水場で実施されている凝集沈澱-砂ろ過処理の病原ウイルスに対する有効性が示された．水道原水中からの病原ウイルスの単離については，エンテロウイルス及びロタウイルスを対象とし，対象ウイルスの宿主細胞を用いたプラック形成法及びICC-PCR法を検討した．また，リバースジェネティクス法については，エンテロウイルス属に属するコクサッキーウイルスを対象とし，OriCiro Cell-Free Cloning Systemを用いた対象ウイルスの全遺伝情報をコードする完全長cDNAの合成法を検討した．
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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
本年度は，国内の水道原水における病原ウイルスの存在実態調査，並びに当該水道原水を取水する実浄水処理場におけるアデノウイルス，エンテロウイルス，ロタウイルスの処理性調査を実施できた．また，水道原水中からの病原ウイルスの単離に必要なウイルス宿主細胞を用いたプラック形成法及びICC-PCR法の検討に加え，リバースジェネティクス法についても進展が見られたことから，研究計画は概ね順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は，ウイルス宿主細胞を用いたプラック形成法及びICC-PCR法を駆使することにより，水道原水中に存在するアデノウイルス，エンテロウイルス，ロタウイルスの野生株を単離・同定すると共に，リバースジェネティクス法を活用することにより，病原ウイルスを人工合成し，得られたウイルスを浄水処理実験に用いることを目指す．
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Report
(1 results)
Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Investigation of removal and inactivation efficiencies of human sapovirus in drinking water treatment processes by applying an in vitro cell-culture system2023
Author(s)
Shirakawa, D., Shirasaki, N., Hu, Q., Matsushita, T., Matsui, Y., Takagi, H. and Oka, T.
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Journal Title
Water Research
Volume: 236
Pages: 119951-119951
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] Investigating virus reduction efficiencies in coagulation-sedimentation-rapid sand filtration or coagulation-microfiltration by a combination of full-scale studies and lab-scale experiments2022
Author(s)
Shirakawa, D., Shirasaki, N., Yamashita, R., Matsumura, T., Koriki, S., Matsushita, T. and Matsui, Y.
Organizer
IWA World Water Congress & Exhibition
Related Report
Int'l Joint Research
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