2020 Fiscal Year Research-status Report
運動能と情報処理能を持つ自律探査型ウイルスベクターの開発
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19K12812
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| Research Institution | Kawasaki Medical School |
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Principal Investigator |
堺 立也 川崎医科大学, 医学部, 講師 (00309543)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ウイルス / インフルエンザ / 行動科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インフルエンザウイルスの感染行動の解析と分類をおこない次の1，2の成果を得た．
1. 人工細胞表面におけるウイルス行動の解析と分類．インフルエンザウイルスの受容体であるα2,3型およびα2,6型シアロ糖鎖をアルブミン分子に結合させた人工ウイルス受容体を作製した．この人工受容体をガラス表面に結合させることで宿主細胞表面を模した人工表面を作製した．人工表面を使いヒトおよびトリを宿主とするインフルエンザウイルスの感染行動(運動)の解析をおこなった．その結果，ヒトウイルスは，α2,3型シアロ糖鎖固定表面でよく運動する，あるいは，α2,6型シアロ糖鎖固定表面では動かないという特徴が明らかになった．従来の説では，ヒトウイルスはα2,6型シアロ糖鎖と強く結合するとされており，α2,6型シアロ糖鎖表面でウイルスは動かないことが予想されたが，新たにα2,3型シアロ糖鎖表面でよく運動することがヒトへの感染の条件として示唆された．一方，トリウイルスでは，α2,3型およびα2,6型シアロ糖鎖表面での運動パターンは，ウイルス株により様々で，特定の共通の運動パターンは存在しなかった．さらにトリウイルスの中には，α2,3型シアロ糖鎖表面でよく運動するものやα2,6型シアロ糖鎖表面では動かないものも存在し，ヒトへの感染が可能なウイルスがトリウイルスの中にすでに存在することが示唆された．トリウイルスは一般にヒトへの感染性はないとされており，この知見はウイルスのヒトへの感染性の獲得を考える上で重要である．
2. ヘマグルチニンとノイラミニダーゼの機能解析．インフルエンザウイルスの運動を担うウイルスタンパク質はヘマグルチニンとノイラミニダーゼである．1の解析で特徴的な行動パターンを示したウイルス株のヘマグルチニンとノイラミニダーゼの機能解析を行った．特にノイラミニダーゼに関しては運動に関わる部位を特定した．
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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
当初の研究の計画からみて，若干の遅れはあるもののおおむね順調に研究目的は達成されたと考えている．
各種のウイルスにおいての行動パターンの分類では，ヒトを宿主とするインフルエンザウイルスだけでなくミズドリを宿主とするウイルスについても解析と分類が完了した．トリウイルスの行動については当初予想した以上の多様性を持つことが判明した．行動パターンの多様性に関し期待以上の情報が得られたことは，今後のウイルス行動の制御において大いなる成果が得られたと考えている．一方，ウイルス運動の分子基盤となるウイルスヘマグルチニンとノイラミニダー
ゼの構造・機能解析に関しては，特にノイラミニダーゼのウイルス運動における機能に関し重要な役割を持つ部位(アミノ酸配列)が明らかになった．
上記の成果は，論文発表の準備中であり研究の遂行は概ね順調と考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
インフルエンザウイルスのウイルスヘマグルチニンとノイラミニダーゼの構造・機能解析をおこない，ウイルス行動パターンとヘマグルチニンとノイラミニダーゼの構造・機能情報の統合をおこなう．さらに統合された情報をもとにヘマグルチニンあるいはノイラミニダーゼの活性部位に変異を導入したウイルスを作製し，変異ウイルスの行動パターンを測定・解析する．変異ウイルスの実際の行動パターンと予想した行動パターンとの差異を検討することで，ウイルス行動パターンの人為操作の精度を上げることを目指す．
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| Causes of Carryover |
成果発表(論文発表)の時期が4月以降になったため，発表に係る経費(英文校正料・掲載料等)を繰り越した．
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