2021 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 – 2023-03-31
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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行動制御に関し次の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，①α2,3型シアロ糖鎖固定表面でよく運動し，α2,6型シアロ糖鎖固定表面では動かないもの，②α2,3型シアロ糖鎖表面，α2,6型シアロ糖鎖表面の両方で動かないもの，③α2,3型シアロ糖鎖表面でよく運動し，α2,6型シアロ糖鎖表面には結合しないものの3タイプが存在した．従来の説からは，ヒトウイルスはα2,6型シアロ糖鎖と強く結合し，α2,6型シアロ糖鎖表面では動かないことが予想されたが，③のα2,6型シアロ糖鎖表面には結合しないウイルスの存在は，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に重要であることを示唆する．一方，トリウイルスでは，ウイルス株によりα2,3型およびα2,6型シアロ糖鎖表面で様々な運動パターンが存在したその中には上記①タイプのα2,3型シアロ糖鎖表面でよく運動しα2,6型シアロ糖鎖表面では動かないものも存在した．これは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を示唆する．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. ①タイプの運動パターンのトリウイルスのヘマグルチニンとノイラミニダーゼを持つウイルスをリバースジェネティックス法により作製した．これにより運動パターンの人為的操作が可能になった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ウイルス行動解析に使用する消耗品の納入が，新型コロナウイルスのパンデミックの影響により予定より大幅に遅れた．そのためウイルスの運動パターンの解析について遅れが生じた．そこで研究期間を1年の延長し，引き続き変異ウイルスの運動パターンの解析を行っている．当初の研究の計画からみて，若干の遅れはあるものの研究の進捗に大きな遅れはないものと考えている．
なお，研究の上記以外の部分である，ヒトあるいはミズドリを宿主とするインフルエンザウイルスの運動パターンの解析，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，人為的に行動を制御したウイルス作製のためのフレームワークとなるウイルスのリーバスジェネティックス法による作製についてはほぼ完了あるいは完成しており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ヘマグルチニンおよびノイラミニダーゼに変異を導入した変異ウイルスの行動解析および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．変異ウイルスの実際の運動パターンと予想した運動パターンとの差異を検討することで，ウイルス行動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 |
ウイルス行動解析に使用する一部の消耗品の納入が，新型コロナウイルスのパンデミックの影響により予定より大幅に遅れた．そこで研究期間を1年延長し，ウイルスの行動パターンの解析を4月以降も引き続きおこなっている．そのため行動解析にかかる経費(プラスチック・ガラス消耗品費，薬品代)を繰り越した．またウイルス行動解析終了後は速やかにこれまでの成果発表を行う予定であるため，成果発表(論文発表)に係る経費(英文校正料・掲載料等)を繰り越した．
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