Study of virus diversity and phylogenetic evolution based on the structure of giant viruses
Publicly Offered Research
| Project Area | Neo-virology: the raison d'etre of viruses |
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| Project/Area Number |
19H04845
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Center for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences (2020)
National Institute for Physiological Sciences (2019) |
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Principal Investigator |
村田 和義 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 特任教授 (20311201)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
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| Keywords | 巨大ウイルス / 電子顕微鏡 / 構造 / 系統進化 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、前回の公募研究の成果を踏まえて、以下に示すさらに詳細な巨大ウイルスの比較形態学に挑む。そして、複製可能な最小構造体であるはずのウイルスが何故このように巨大化して多様化したか、細胞性生物との間にどのような相互関係があるのかを、ゲノム系統樹およびその生息分布と照らし合わせることで考察する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、巨大ウイルスの構造および形態を、クライオ電子顕微鏡（クライオ電顕）を用いて分子レベルで解析し、既知のものと合わせて比較分類することによって構造学的な系統進化をたどる。この目的のために、直径が共に約250 nmの正二十面体巨大ウイルスのトーキョーウイルス（TkV）とメドゥーサウイルス（MedV）について、構造解析を行い得られた構造を比較した。
①TkVの構造解析：本解析では、大阪大学超高圧電顕センターの1000kV超高圧クライオ電顕を用いてデータ収集し、単粒子解析することで0.77 nm分解能のキャプシド全体のクライオ電顕マップを得ることができた。このマップから、TkVの表面が他のウイルスとも相同性の高いメジャーキャプシドタンパク質（MCP）で覆われるとともに、MCPの配向を支える約10種類のマイナーキャプシドタンパク質（mCP）からなることが明らかになった。
②MedVの構造解析： 本解析では、大阪大学蛋白質研究所の300kVクライオ電顕を用いてデータ収集し、単粒子解析することで1.95 nm分解能のキャプシド全体のクライオ電顕マップを得ることができた。MedVもTkVと同じく表面がMCPによって覆われているが、MCPの外側に長さと幅が異なる3種類のスパイク状の突起をもつこと、TkVのように発達したmCPを持たないことが明らかになった。
今回の解析で明らかになった2種類の正二十面体巨大ウイルスの構造は、これまでに報告されている同様の正二十面体ウイルスのPBCV-1やASFVなどとは、MCP以外は非常に異なるキャプシド構造を持っており、巨大ウイルスの構造の多様性を示す結果となった。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(12 results)
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[Book] ネオウイルス学2021
Author(s)
河岡義裕, 岩見 真吾, 大場 靖子, 川口 寧, 佐藤 佳, 澤 洋文, 鈴木 信弘, 高橋 英樹, 朝長 啓造, 中川 草, 長崎 慶三, 西浦 博, 野田 岳志, 古瀬 祐気, 堀江 真行, 牧野 晶子, 松浦 善治, 松野 啓太, 村田 和義, 望月 智弘, 渡辺 登喜子
Total Pages
320
Publisher
集英社新書
ISBN
9784087211597
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