2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel water infrastructure able to control human norovirus prevalence
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18H03792
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大村 達夫 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 名誉教授 (30111248)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
李 玉友 東北大学, 工学研究科, 教授 (30201106)
片山 浩之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00302779)
渡部 徹 山形大学, 農学部, 教授 (10302192)
渡辺 幸三 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (80634435)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ノロウイルス / 消毒剤耐 / 次世代シーケンス / マウスノロウイルス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オンサイトのサニテーション施設で糞便汚泥の消毒剤として使用されることがある消石灰（水酸化カルシウム）によるアルカリ処理に対して比較的抵抗性の高いマウスノロウイルス集団の取得を試みた。ウイルスは石灰処理によって不活性化されるが、RNAウイルスが石灰処理に適応するかどうかはまだ分かっていない。そこで、マウスノロウイルスが石灰処理により連続継代で高い耐性を獲得することを示す実験を行い、アルカリ処理抵抗の高いマウスノロウイルス集団の取得に成功した。このマウスノロウイルス集団に対して次世代シーケンス技術を適用することで、アルカリ処理抵抗の高いマウスノロウイルス集団に特異的に見られた遺伝子変異を同定した。ウイルスゲノムの3つのオープンリーディングフレームの同義および非同義塩基多様性を比較したところ、石灰処理の連続継代の過程でウイルス集団が精製選択を受けていることが明らかになった。石灰処理への適応は、主要カプシド蛋白質VP1の345位のリジンからアルギニンへのアミノ酸置換（K345R）と一致し、その割合は90％以上であった。プラスミドを用いた逆転写法により作製したK345Rを持つ感染クローンは、石灰液でより高い耐性を示したことから、この特定のアミノ酸置換が石灰処理におけるウイルスの耐性に単独で関与していることが示唆された。さらに、ウイルスの感染性を間接的に反映した検査法であるViability PCR法において、遺伝子の種類と長さが検査結果にどのように影響するかについて調べた。その結果、RNAウイルスのほうがViabilityをより鋭敏に反映し、さらに、PCRの対象部位の遺伝子が長いほうがViabitlity前処理により低減される度合いが大きかったことが分かった。
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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
当初予定していたマウスノロウイルスの消毒剤耐性集団に関し次世代シーケンス技術を適用することで遺伝子変異を同定することが達成されており、順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
取得された消毒剤耐性を有するマウスノロウイルス集団をリバースジェネティクス法による実験に用いる予定である。
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