2021 Fiscal Year Research-status Report
Construction of molecular evolution model for genes derived from endogenous retroviruses
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20K06775
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
中川 草 東海大学, 医学部, 講師 (70510014)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂口 翔一 大阪医科薬科大学, 医学部, 助教 (20815279)
宮沢 孝幸 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 准教授 (80282705)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 内在性レトロウイルス / ゲノム進化 / 受容体 / 細胞融合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、レトロウイルスが宿主ゲノムに水平伝播した配列（内在性レトロウイルス）が、宿主で機能遺伝子となった場合の進化モデルを構築する。特にヒト胎盤発生時に重要なsyncytin-1とsyncytin-2を例として、受容体として機能するASCT2とASCT1、そしてMFSD2aについて、ヒトを含めた霊長類で網羅的に同定し、その配列の特徴を解析した。その結果、syncytin-1は類人猿ではすべて保存されていたが、旧世界ザルの系統では途中に終止コドンが入っていたために、完全長のものは存在しなかったが、一方でほぼ同等の長さをもつものもいくつかの種であることがわかった。また、受容体については、ASCT1と比較してASCT2のほうが挿入・欠失変異があるなど、そのアミノ酸配列は多様であった。MFSD2aについては新世界ザル含め非常に保存性が高いことが分かった。一方で、syncytin-2と新世界ザルのMFSD2aの相互作用には種によって大きな違いがあることが分かり、それぞれが共進化をしている可能性があることについて分かってきた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルス流行の関係で、全般的に研究の進行が遅くなっている。そのため、研究目標を修正し、まずは霊長類のsyncytin-1とASCT2/1、そしてsyncytin-2とMFSD2aの相互作用に関して、それぞれの種内での相互作用、種を超えた場合の相互作用について解析を行った。現在までにsyncytin-1、そしてASCT2とASCT1について、ヒトを含めた霊長類で網羅的に同定し、その配列の特徴を解析した。
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| Strategy for Future Research Activity |
syncytin-2の細胞融合活性は、新世界ザルの種間で差があることが明らかになったため、その融合能の違いがどのアミノ酸が関係するのかを明らかにするような実験を行うことを計画している。また、その変異が明らかになった場合は、どの系統でその変異が生じ、またsyncytin-2そのものの配列の変化などをも詳細に解析を行い、ゲノムに内在化したウイルスに由来する配列の進化と宿主受容体の進化について、その関係を網羅的に明らかにすることを計画する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の流行を受けて、研究が一時中断したことがあり、特に予算を多く計上していた実験系の実施が一部困難であったため、次年度使用学が生じた。現在はその影響が小さくなってきていることもあり、今年度は当初予定していた実験等を実施する予定である。
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