2022 Fiscal Year Research-status Report
前例の無い大規模探索によるマイコウイルス学の創生と糸状菌育種への挑戦
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21K18217
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
萩原 大祐 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (20612203)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
一木 珠樹 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 遺伝資源研究センター, 上級研究員 (70355501)
高橋 弘喜 千葉大学, 真菌医学研究センター, 准教授 (60548460)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2025-03-31
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| Keywords | マイコウイルス / 糸状菌 / ウイルス感染 / 抗ウイルス化合物 / 相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、マイコトキシン産生菌であるAspergillus flavusの72株を対象としてウイルス探索を実施した。その結果、８株でウイルス配列が認められ、中には過去に報告のないVirgaviridae科に属する配列が見つかった。見出した全てのウイルス感染株を対象に、薬剤処理によりウイルスフリー株を取得した。ウイルス感染株とフリー株との間で、生育、形態、二次代謝などの主要な表現形を比較解析したところ、一部の株で二次代謝化合物の産生プロファイルにウイルスの影響が見られた。続いて、Aspergillus flavus partitivirus 1に感染していた２株を対象に、ウイルス再感染株、および相互のウイルスを交換したウイルス交換株を造成し、これらの株とウイルスフリー株との間で、トランスクリプトームを比較解析した。その結果、同じ宿主株に異なる配列のウイルスが感染する場合や、同じウイルス配列でも異なる宿主株に感染する場合で、ウイルス感染により発現変動する遺伝子セットが異なることを明らかにした。この結果から、ウイルスに対する宿主の応答は、個々の相互作用に規定されていることが示唆された。
今後マイコウイルスの機能研究をより効率的かつ体系的に進めるためには、省力的なウイルスフリー株の取得技術の確立が求められる。そこで、種々のマイコウイルス種を対象として、抗ウイルス活性が知られている化合物のマイコウイルス除去能を評価した。核酸アナログとしての構造的特徴を持つ、リバビリン、2’-C-methyladenosine (2CMA)、7-deaza-2’-C-methyladenosine (7d2CMA)、2’-C-methylcytidine (2CMC)を評価した。その結果、これまで慣例的に使用されてきたリバビリンよりも、2CMCがより広範なウイルス種の除去に優れていることが示された。
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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
網羅的なマイコウイルス探索を順調に実施できており、得られたウイルス感染株を用いた機能解析に着手している。また、同種のウイルスを複数株取得し利用可能になったことにより、導入実験による相互作用の特異性についての解析が可能になった。ここまで解像度の高いマイコウイルスの比較研究は世界でも実施されておらず、本グループが先導して、新たなウイルスー宿主の相互作用の実態を明らかにするチャンスを手にしていると言える。また、ウイルス除去法の進展も、今後さらに機能解析を加速する上で重要であり、成果が着実に得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
マイコウイルスと宿主の相互作用において、高い特異性が存在する可能性が示唆されたことから、今後は感染成立に寄与する因子の解明に力を注ぐ。そのためには、ゲノム的な視点から俯瞰した宿主―ウイルス間の進化的な関係性の解明や、ウイルスの導入による導入効率、および感染維持効率などを解析する必要がある。
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| Causes of Carryover |
学会発表のほとんどがオンラインとなり、旅費として計上していた金額は使用しなかった。また、NGSによるウイルス探索や宿主ゲノム解析において、より効率的な手法の選択により、想定よりも外注解析費用およびサンプル製作費用を抑えることができた。
本年度の予算の抑制により、次年度に使用可能となる予算が増額したことから、これらを有効に活用して研究をより進展させる。特に、マンパワーの拡充を図り、見出したウイルスのゲノム配列決定、および宿主糸状菌のゲノム解析等を推進していく。
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