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2020 Fiscal Year Research-status Report

MAFFT多重配列アラインメントプログラムの機能拡張

Research Project

Project/Area Number 20K06767
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

加藤 和貴  大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (70378868)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords多重配列アラインメント / 分子進化 / ロングリードシークエンサ
Outline of Annual Research Achievements

本研究は多重配列アラインメントプログラムMAFFTの継続的開発を目的とする。
* 今年度は、コロナウイルスゲノム配列の解析にMAFFTプログラムがよく利用された。この問題のように配列が長く類似度の高いデータのアラインメントには通常の多重配列アラインメントより簡単なアルゴリズムが適しているので、そのためのオプションを、オンラインサービスとして使いやすくした。
* 上の作業の過程で、SARS-CoV-2のSタンパク質について分子進化学的に興味深い点に気づいたので、当初予定していなかった分子進化学的解析を進めた。このウイルスに近縁でコウモリやセンザンコウに感染するウイルスが知られているが、それらのSタンパク質の配列上アミノ酸置換の多く見られる座位においては、ヒトに感染する系統でも置換が多くみられた。特に、複数の変異株で共通して見られる変異の位置とある程度一致した。これらの座位において、宿主の免疫系から逃れるような適応的なアミノ置換が繰り返されている可能性を検討し、その結果をまとめて雑誌に投稿した。
* 当初の予定通り、ロングリードシークエンサのデータ解析について産総研 Martin C. Frith博士による lamassemble プログラムの開発に協力し、この方法を記述する論文 (Frith, Mitsuhashi, Katoh 2021) を公表した。いくつかの応用にも協力した。
* 多重配列アラインメントに関するいろいろなツールの解説をまとめた書籍 Multiple Sequence Alignment を編集した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

今年度当初の計画では巨大な数の配列からなるアラインメントへの対応を進める予定であったが、コロナウイルスの解析支援から派生した予定外の問題の解析を先に行っている。

Strategy for Future Research Activity

多重配列アラインメントの応用として、予定外のコロナウイルスの配列解析を進めているが、当初から予定していた、DNA polymerase delta に関する分子進化学的解析も行う予定である。

Causes of Carryover

旅費: 出張が予定より減ったため。
物品費: 他の予算で消耗品を購入したため。
次年度以降、計算機を購入する予定。

  • Research Products

    (9 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Deciphering the origin of Aspergillus flavus NRRL21882, the active biocontrol agent of Afla‐Guard(R)2021

    • Author(s)
      Chang P.‐K.、Chang T.D.、Katoh K.
    • Journal Title

      Letters in Applied Microbiology

      Volume: 722231 Pages: 509~516

    • DOI

      10.1111/lam.13433

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Long-read sequencing identifies the pathogenic nucleotide repeat expansion in RFC1 in a Japanese case of CANVAS2020

    • Author(s)
      Nakamura Haruko、Doi Hiroshi、Mitsuhashi Satomi、Miyatake Satoko、Katoh Kazutaka、Frith Martin C.、Asano Tetsuya、Kudo Yosuke、Ikeda Takuya、Kubota Shun、Kunii Misako、Kitazawa Yu、Tada Mikiko、Okamoto Mitsuo、Joki Hideto、Takeuchi Hideyuki、Matsumoto Naomichi、Tanaka Fumiaki
    • Journal Title

      Journal of Human Genetics

      Volume: 65 Pages: 475~480

    • DOI

      10.1038/s10038-020-0733-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A pipeline for complete characterization of complex germline rearrangements from long DNA reads2020

    • Author(s)
      Mitsuhashi Satomi、Ohori Sachiko、Katoh Kazutaka、Frith Martin C.、Matsumoto Naomichi
    • Journal Title

      Genome Medicine

      Volume: 12 Pages: 67

    • DOI

      10.1186/s13073-020-00762-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Long-read DNA sequencing fully characterized chromothripsis in a patient with Langer-Giedion syndrome and Cornelia de Lange syndrome-42020

    • Author(s)
      Lei Ming、Liang Desheng、Yang Yifeng、Mitsuhashi Satomi、Katoh Kazutaka、Miyake Noriko、Frith Martin C.、Wu Lingqian、Matsumoto Naomichi
    • Journal Title

      Journal of Human Genetics

      Volume: 65 Pages: 667~674

    • DOI

      10.1038/s10038-020-0754-6

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Flexible, Functional, and Familiar: Characteristics of SARS-CoV-2 Spike Protein Evolution2020

    • Author(s)
      Saputri Dianita S.、Li Songling、van Eerden Floris J.、Rozewicki John、Xu Zichang、Ismanto Hendra S.、Davila Ana、Teraguchi Shunsuke、Katoh Kazutaka、Standley Daron M.
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 11 Pages: 2112

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.02112

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] lamassemble: Multiple Alignment and Consensus Sequence of Long Reads2020

    • Author(s)
      Frith Martin C.、Mitsuhashi Satomi、Katoh Kazutaka
    • Journal Title

      Multiple Sequence Alignment (Methods in Molecular Biology)

      Volume: 2231 Pages: 135~145

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1036-7_9

  • [Journal Article] Analysis of Protein Intermolecular Interactions with MAFFT-DASH2020

    • Author(s)
      Rozewicki John、Li Songling、Katoh Kazutaka、Standley Daron M.
    • Journal Title

      Multiple Sequence Alignment (Methods in Molecular Biology)

      Volume: 2232 Pages: 163~177

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1036-7_11

  • [Book] Multiple Sequence Alignment (Methods in Molecular Biology)2021

    • Author(s)
      Katoh, Kazutaka (Ed.)
    • Total Pages
      321
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      978-1-0716-1035-0
  • [Remarks] 多重配列アラインメント計算サービス

    • URL

      https://mafft.cbrc.jp/alignment/server/

URL: 

Published: 2021-12-27  

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