2015 Fiscal Year Annual Research Report
バキュロウイルス増殖戦略研究の新展開：非必須遺伝子群に秘められた必須性の解明
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15H04608
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
伴戸 久徳 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20189731)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 昌直 慶應義塾大学, 大学院 政策メディア研究科, 助教 (20517693)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | バキュロウイルス / ロバストな増殖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
バキュロウイルスは、特定宿主に対して高度に進化してきたウイルスと考えられている。カイコのバキュロウイルス（BmNPV）は、カイコ細胞で効率よく増殖し、感染末期にはウイルスタンパク質が細胞タンパク質の約50％を占める。我々は単独変異ではBmNPV増殖に影響せず、BmNPVの増殖に不必要に見える非必須遺伝子を一度に複数欠失するとウイルスは増殖能を失うことを見出した。本研究では、ウイルスの増殖能を崩壊させる非必須遺伝子の組み合わせを逆遺伝学的手法で絞込み、それら遣伝子および相互作用の作用点とその定量的な制御を解明することで、BmNPV増殖システムのロバストネスを生み出す機構を理解し、BmNPVベクターの論理的なデザイン基盤を構築することを目的とする。
Ｈ27年度においては、非必須遺伝子組み合わせKOウイルスライブラリーの構築を行った。即ち、ORF31-38の領域にある7遺伝子について、それらの半数以上の遺伝子をカバーするように4遺伝子についての4重変異体の組み合わせを作製し、野生型、7重変異体をコントロールとして欠損した4遺伝子による増殖能を評価したところ、ORF32およびORF36-38の4遺伝子欠損がウイルス増殖能（多角体遺伝子発現を指標としている）を顕著に低下させることが判明した。そこで、ウイルス増殖のロバストネスを支えるこれらの4遺伝子について全ての多重変異体ウイルス（組み合わせノックアウトウイルスセット：計16遺伝子型）を作製している。一方、これら７遺伝子の解析過程でウイルス増殖のロバストネスにさらに強く関わると考えられる新たな3遺伝子の発見（同定）があった。
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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
Ｈ27年度においては、予定通り組み合わせ4遺伝子KOウイルスライブラリーの構築を行い、野生型、7重変異体をコントロールとして欠損した4遺伝子による増殖能を評価することで、目標としていた「ロバストなウイルス増殖に必要な4遺伝子の絞り込み」に成功した。一方、それらの4遺伝子の組み合わせKOウイルス（16遺伝子型）の全ての構築には至って居らず、多角体遺伝子の制御下に組み込んだGFP遺伝子の発現を指標にした増殖効率から、遺伝子単独及び遺伝子間相互作用の貢献度解析を終了できなかった。しかし、これら7遺伝子の解析過程でウイルス増殖のロバストネスにさらに強く関わると考えられる新たな3遺伝子の発見があり、解析に新たな展開が予想される。
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| Strategy for Future Research Activity |
H27年度における発見、観察結果を踏まえ、H28年度はウイルス増殖のロバストネスへの関与が強い3遺伝子を中心に、非必須遺伝子組み合わせノックアウトウイルスのセットを作製し、その表現型解析データ取得、統計モデリングを行う。この解析からウイルス増殖に対する各遺伝子および相互作用の貢献度を定量すると共に、それらが関わるメカニズムについて分子レベルの情報を得るためにトランスクリプトーム解析を行う。これらの解析を通じ、組み合わせノックアウトによって解析する遺伝子の作用点（DNA複製やウイルス粒子生産過程など）の同定、それら作用点のウイルス増殖におけるシステムレベルでの役割の理解を目指す。
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Research Products
(1 results)
