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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Study of giant virus ecology and virus-host interaction in aquatic environments

Research Project

Project/Area Number 20H03078
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

武村 政春  東京理科大学, 教養教育研究院神楽坂キャンパス教養部, 教授 (50303623)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村田 和義  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 特任教授 (20311201)
緒方 博之  京都大学, 化学研究所, 教授 (70291432)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords巨大ウイルス / ヒストン / 水圏生態系 / ウイルス・宿主相互作用 / 細胞動態解析
Outline of Annual Research Achievements

研究代表者らの研究により、巨大ウイルスは世界的に多様に分布し、水圏生態系の重要な一員となっていることが示唆されている。そこで本研究では、ウイルス・宿主相互作用ならびに巨大ウイルスの生態と進化を、真核生物進化の枠組みの中で解明するという目的を定め、水圏生態系の中に巨大ウイルスが存在する意味を明らかにすることを目指した。
(1)ウイルス・宿主相互作用:(1-1)マルセイユウイルスの一種ホクトウイルスがもつガラクトース結合タンパク質遺伝子(マルセイユウイルス自身がもつものと宿主がもつものの両方)の発現ならびに宿主細胞表面の糖鎖構造を、感染と非感染とで比較解析を行った(論文投稿準備中)。(1-2)各巨大ウイルスが宿主に及ぼす細胞動態レベルでの影響を、細胞動態解析プログラムPKA3を用いて明らかにした(論文発表済、論文投稿準備中)。またメドゥーサウイルスについて、真核生物と同じくフルセットのヒストン遺伝子をもち、宿主の細胞核内で複製することが明らかとなっており、メドゥーサウイルスヒストンの構造的特徴をタンパク質の構造解析ならびに結晶構造解析により明らかにすることを目指し、令和2年度に引き続き、構造解析のためのタンパク質精製とヌクレオソーム再構築実験を行った(論文投稿準備中)。またメドゥーサウイルスのトランスクリプトーム解析を行った(論文発表済)。
(2)分布と多様性:(2-1)令和2年度に分離したミミウイルス科ウイルスCotonvirus japonicusの全ゲノム解析ならびに構造解析をとりまとめ、論文として発表した。(2-3)国内の他地域ならびに水環境や土壌環境から新たな巨大ウイルスの分離を試み、いくつかの新規マルセイユウイルス、新規ミミウイルス、ならびに巨大ウイルス関連新規バクテリアの分離に成功した(論文発表済、論文投稿準備中)。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新型コロナウイルス感染拡大による緊急事態宣言等に伴い、研究テーマのうち「ウイルス間競争」に関する研究が遅延した以外、当初予想されていたほどの研究遅延はなく、おおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

研究課題申請時の予定通り、研究を推進していく予定である。

  • Research Products

    (20 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Genome sequence of new Candidatus Phylum Dependentiae isolate from Chiba, Japan.2022

    • Author(s)
      Masaharu Takemura.
    • Journal Title

      Microbiology Resource Announcements

      Volume: 11 Pages: e01123-21

    • DOI

      10.1128/mra.01123-21

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 2-Dimensional Genetic Algorithm Exhibited an Essentiality of Gene Interaction for Evolution.2022

    • Author(s)
      Motohiro Akashi, Ichiro Fujihara, Masaharu Takemura, Mitsuru Furusawa.
    • Journal Title

      Journal of Theoretical Biology

      Volume: 538 Pages: 111044

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2022.111044

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Morphological and Taxonomic Properties of the Newly Isolated Cotonvirus japonicus, a New Lineage of the Subfamily Megavirinae.2021

    • Author(s)
      Takahashi Haruna、Fukaya Sho、Song Chihong、Murata Kazuyoshi、Takemura Masaharu
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 95 Pages: e00919-21

    • DOI

      10.1128/JVI.00919-21

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sinking of four species of living diatom cells directly observed by a “tumbled” optical microscope.2021

    • Author(s)
      Ryo Hamano, Shingo Shoumura, Yuto Takeda, Tokio Yamazaki, Kota Hirayama, Yasutaka Hanada, Shigeki Mayama, Masaharu Takemura, Han-Jia Lin, and Kazuo Umemura.
    • Journal Title

      Microscopy and Microanalysis

      Volume: 27 Pages: 1154-1160

    • DOI

      10.1017/S1431927621012150

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Kinetic analysis of Acanthamoeba castellanii infected with giant viruses quantitatively revealed process of morphological and behavioral changes in host cells.2021

    • Author(s)
      Sho Fukaya and Masaharu Takemura.
    • Journal Title

      Microbiology Spectrum

      Volume: 9 Pages: e00368-21

    • DOI

      10.1128/Spectrum.00368-21

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] RNA-seq of medusavirus suggests remodeling of the host nuclear environment at an early infection stage.2021

    • Author(s)
      Ruixuian Zhang, Hisashi Endo, Masaharu Takemura, and Hiroyuki Ogata.
    • Journal Title

      Microbiology Spectrum

      Volume: 9 Pages: e00064-21

    • DOI

      10.1128/Spectrum.00064-21

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 巨大ウイルスが有する糖転移酵素様タンパク質の性状解析2022

    • Author(s)
      戸室幸太郎、矢木宏和、関口太一郎、谷中冴子、内橋貴之、武村政春、加藤晃一
    • Organizer
      日本生物物理学会中部支部会
  • [Presentation] EM観察により解明されたメドゥーサウイルスの粒子成熟過程2021

    • Author(s)
      渡邉凌人, Song Chihong, Kayama Yoko, Takemura Masaharu, Murata Kazuyoshi
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第77回学術講演会
  • [Presentation] Shuffling Giants: Genome recombination between giant viruses isolated in Japan.2021

    • Author(s)
      Kimberly G. Garcia, Koki Yoshida, Keita Aoki, Hisashi Endo, Masaharu Takemura, Hiroyuki Ogata.
    • Organizer
      10th Aquatic Virus Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] RNA-seq of medusavirus suggests remodeling of the host nuclear environment at an early infection stage.2021

    • Author(s)
      Ruixuan Zhang, Hisashi Endo, Masaharu Takemura, Hiroyuki Ogata
    • Organizer
      10th Aquatic Virus Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 巨大ウイルスの一種medusavirusの持つヒストン様タンパク質H2A, H2Bの精製とDNA結合能の解析2021

    • Author(s)
      佐々木健太, 東浦彰史, 武村政春
    • Organizer
      日本微生物生態学会第34回大会
  • [Presentation] 巨大ウイルスの一種Medusavius sthenoの持つヒストン様タンパク質H3-H4の精製ならびに動態解析による姉妹株の比較2021

    • Author(s)
      小林実桜, 松村和樹, 増田りさ, 緒方博之, 武村政春
    • Organizer
      日本微生物生態学会第34回大会
  • [Presentation] アカントアメーバ強制発現系を用いたmedusavirusヒストンH1遺伝子の強制発現ならびにH1タンパク質のクローニングと精製2021

    • Author(s)
      山本果奈, 小林実桜, 武村政春
    • Organizer
      日本微生物生態学会第34回大会
  • [Presentation] 位相差顕微鏡下での巨大ウイルス感染Acanthamoeba castellaniiの行動解析2021

    • Author(s)
      深谷将, 青木啓太, 小林実桜, 増田りさ, 武村政春
    • Organizer
      日本微生物生態学会第34回大会
  • [Presentation] Medusavirus sthenoの持つヒストン様タンパク質H3-H4の精製ならびに感染細胞の動態解析による姉妹株との比較2021

    • Author(s)
      小林実桜, 松村和樹, 増田りさ, 緒方博之, 武村政春
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Acanthamoeba castellanii medusavirusの持つヒストン様タンパク質H2A, H2Bの精製とDNA結合能の解析2021

    • Author(s)
      佐々木健太, 東浦彰史,武村政春
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] 巨大ウイルスはなぜヒストン遺伝子を持っているのか?2021

    • Author(s)
      武村政春
    • Organizer
      第4回ExCELLSシンポジウム
    • Invited
  • [Book] ウイルスの進化史を考える2022

    • Author(s)
      武村政春
    • Total Pages
      272
    • Publisher
      技術評論社
    • ISBN
      9784297127732
  • [Book] ベーシック生物学(増補改訂版)2021

    • Author(s)
      武村政春
    • Total Pages
      214
    • Publisher
      裳華房
    • ISBN
      9784785352431
  • [Remarks] 武村研究室ウェブサイト

    • URL

      https://takemura-lab.azurewebsites.net/main/index

URL: 

Published: 2022-12-28  

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