2020 Fiscal Year Research-status Report
高分節型RNAウイルスにおけるパッケージング・シグナルの同定
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19K12221
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
鈴木 善幸 名古屋市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70353430)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | パッケージング・シグナル / 高分節型RNAウイルス / インフルエンザウイルス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、分子進化学的・生命情報学的手法をもちいて、高分節型RNAウイルスの各ゲノム分節に存在すると考えられるパッケージング・シグナルを同定することを目的としている。2019年度には、パッケージング・シグナルの検出に適したウイルス種対として、7本のマイナス一本鎖RNAをゲノムとして持つインフルエンザC型ウイルス（ICV）とインフルエンザD型ウイルス（IDV）を選定し、ICVの4株、IDVの21株のゲノム配列データを国際塩基配列データベースから抽出し、系統樹解析を行うことにより、遺伝子再集合の痕跡が種内では検出されるが種間では検出されないことを検証した。2020年度には、パッケージング・シグナルの候補領域を同定するために、ICVとIDVのウイルス種対について、ゲノム分節間で塩基配列の多重整列を比較し、まず種を問わずすべてのウイルス株で相補的な1塩基座位対をすべてみいだし、そのなかで種内では同じ塩基対だが種間では異なる塩基対のもの（共変動座位対）を同定し、その割合（pcov）をもとめた。そして、長さが2, 3, ... の相補的な塩基配列対のそれぞれについて、共変動座位対の数が、pcovから期待されるよりも有意に多くふくまれるかを統計学的に検定し、統計学的に有意に多くの共変動塩基対がふくまれる相補的塩基配列対は共進化しており、それがゲノム分節内であれば分節内相互作用、ゲノム分節間であれば分節間相互作用に寄与していると推測された。とくに後者はパッケージング・シグナルの候補領域と推測された。解析の結果、P3とHEFをコードするゲノム分節間、HEFをコードするゲノム分節内で共進化している相補的塩基配列対がみいだされ、P3とHEFをコードするゲノム分節が相互作用している可能性、HEFをコードするゲノム分節がウイルス粒子内に2本取り込まれている可能性が示唆された。
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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
2020年度の研究実施計画では、2019年度に選定されたウイルス種対について、パッケージング・シグナルの候補領域の同定を遂行する予定であったが、インフルエンザC型ウイルスとインフルエンザD型ウイルスのウイルス種対について、ゲノム分節間で塩基配列の多重整列を比較し、統計学的に有意に多くの共変動塩基対がふくまれる相補的塩基配列対を検出することに成功し、P3とHEFをコードするゲノム分節が相互作用している可能性、HEFをコードするゲノム分節がウイルス粒子内に2本取り込まれている可能性が示唆され、予定通り研究を遂行できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、2021年度の研究実施計画にあるように、インフルエンザC型ウイルスとインフルエンザD型ウイルスのウイルス種対について検出された、共進化している相補的塩基配列対が実際に相互作用していることの検証をおこなう。分節内相互作用に寄与すると推測された相補的塩基配列対は、1本鎖ゲノム分節RNAの2次構造中でステムを形成することが期待される。また分節間相互作用に寄与すると推測された相補的塩基配列対は、パッケージング・シグナルとして他のゲノム分節と相互作用するために、1本鎖ゲノム分節RNAの2次構造中でループに存在することが期待される。そのため、各ウイルス株の各1本鎖ゲノム分節RNAについて2次構造を予測し、分節内、分節間相互作用に寄与すると推測された相補的塩基配列対がそれぞれステム、ループに存在するかを検証する。
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