2021 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

Research Project

Project/Area Number	19K12221
Research Institution	Nagoya City University
Principal Investigator	鈴木善幸名古屋市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70353430)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	パッケージング・シグナル / 高分節型RNAウイルス / ロタウイルス
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ウイルスであるオルソミクソウイルス科、レオウイルス科に属するウイルスの各ゲノム分節に存在するパッケージング・シグナルを同定することを目的としている。2021年度には、オルソミクソウイルス科、レオウイルス科においてパッケージング・シグナルの検出に適したウイルス種対を新たに選定することを目的とした。その条件は、遺伝子再集合体を産生せず、近縁で、すべてのゲノム分節の塩基配列情報が利用可能なことである。レオウイルス科で、上記の条件を満たすウイルス種対として、哺乳類ロタウイルスとトリロタウイルスが考えられた。哺乳類ロタウイルスもトリロタウイルスも、ゲノムは11本の二本鎖RNAからなる。ゲノム分節は長い方から1番～11番と番号がふられており、それぞれ、構造タンパク質VP1-VP4、VP6、VP7、非構造タンパク質NSP1-NSP4、NSP5/6をコードしている。国際塩基配列データベースに登録されている塩基配列データを調査することにより、11本のゲノム分節のすべてについて全長にわたって塩基配列が決定されているウイルス株は、哺乳類ロタウイルスでは241株、トリロタウイルスでは12株あることが分かった。これらの塩基配列を抽出し、11本のゲノム分節のそれぞれについて、合計253本の塩基配列をMAFFTにより多重整列し、MEGAをもちいて系統樹を作成した。ゲノム分節間で作成された系統樹の樹形を比較したところ、すべてのゲノム分節において、哺乳類ロタウイルスとトリロタウイルスはきれいに独立したクラスターを形成することが分かった。また、哺乳類ロタウイルスのクラスター内、トリロタウイルスのクラスター内では、ゲノム分節間で樹形が異なっている場合があることから、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が検証された。
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年度までにインフルエンザC型・D型ウイルスにおけるパッケージング・シグナルの同定を完了し、2021年度よりあらたに哺乳類ロタウイルス・トリロタウイルスにおけるパッケージング・シグナルの同定にとりかかることができた。これも2022年度には完了できる予定であり、研究はおおむね順調にしていると言える。
Strategy for Future Research Activity	2022年度には、哺乳類ロタウイルスとトリロタウイルスのウイルス種対について、パッケージング・シグナルを同定するための、ゲノム塩基配列の統計的解析を進める予定である。また、パッケージング・シグナル検出のための、あらたな統計学的方法を考案する予定である。
Causes of Carryover	【理由】新型コロナウイルスのパンデミックにより、当初参加予定であった学会がリモートでの開催となったために旅費を使用できず、次年度に使用させて頂くこととした。【使用計画】研究成果を国内の学会で発表するための旅費として使用するとともに、研究室に入ってきた学生さんが使用するためのコンピューターなどの物品費として使用する予定である。