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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Molecular ecological mechanism of bloom disintegration by viral infection

Research Project

Project/Area Number 22H00385
Research InstitutionKochi University

Principal Investigator

長崎 慶三  高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (00222175)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 前田 広道  高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 講師 (20437734)
花崎 和弘  高知大学, 医学部附属病院, 特任教授 (30240790)
岡崎 友輔  京都大学, 化学研究所, 助教 (40823745)
高橋 迪子  高知大学, 医学部, 特任助教 (40868189)
緒方 博之  京都大学, 化学研究所, 教授 (70291432)
吉田 天士  京都大学, 農学研究科, 教授 (80305490)
和田 啓  宮崎大学, 医学部, 教授 (80379304)
遠藤 寿  京都大学, 化学研究所, 准教授 (80795055)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2027-03-31
Keywords赤潮 / 二本鎖DNAウイルスHaV / 特異的感染性 / 感受性 / クローン多様性 / 生え戻り現象
Outline of Annual Research Achievements

赤潮原因藻ヘテロシグマ株およびHaV株の間で「完全でない溶藻現象」が起こる組合せがあることに注目した。とくに一次的な溶藻の後に宿主株が再増殖する現象(生え戻り)に注目し、生え戻り後の細胞とそれ以前の細胞の性質の違いを精査した。
実験には、①オリジナル培養、②オリジナル培養中の細胞の均一性を確認するために作製した単離株(オリジナル単離株)、および③ウイルス接種後に増殖した生え戻り細胞を単離し株化したもの(生え戻り株)を使用した。
オリジナル培養から単離した94 株はすべてウイルスに感受性を示した。このうち溶藻後に再増殖しない株が64.1 %、次いで生え戻りを起こす株が23.2 %を占めた。生え戻り株はHaV109接種後も増殖を続け、接種から4 日後に219,000 cells/mLまで増殖した。なお、接種時と10 日後のウイルス粒子数には有意差がみられなかった(p<0.05)。これらの結果から、生え戻り株はウイルスに対する抵抗性を獲得している可能性が示された。交差反応試験の結果、生え戻り株はオリジナル培養およびオリジナル単離株とは相補的な感受性パターンを示した点が特に注目された。すなわち生え戻り株は、オリジナル培養・オリジナル単離株に感染するウイルスグループⅠおよびⅡに対しては抵抗性、オリジナル培養・オリジナル単離株に感染しないウイルスグループⅢに対しては感受性であった。
以上の結果から、①単一細胞に由来するクローン培養中においても細胞間で感受性/抵抗性の程度が異なること、ならびに②ウイルス感染によって細胞集団の示す感受性パターンが劇的に変動しうることが示された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

ウイルス感染を巡るヘテロシグマの生態について新奇な知見が得られた。とくに生え戻り株がオリジナル培養およびオリジナル単離株と相補的な感受性パターンを示した点は、宿主側のウイルス抵抗性を駆動するメカニズムと深くかかわっていると考えられ、今後の研究において注視すべき点と思われる。

Strategy for Future Research Activity

日本各地から宿主株およびウイルス株を収集し、交差反応試験を行う。これにより両者のタイピングを行う。宿主特異性という点で代表的なウイルス株より、高度反復領域をLong PCRで増幅し、ナノポアシーケンスにより解読・配列比較を行う。

  • Research Products

    (19 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results) Funded Workshop (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Texas A&M University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Texas A&M University
  • [Journal Article] DsRNA sequencing revealed a previously missed terminal sequence of a?+ssRNA virus that infects dinoflagellate Heterocapsa circularisquama2024

    • Author(s)
      Takahashi Michiko、Masuda Yuichi、Chiba Yuto、Urayama Syun-ichi、Nagasaki Keizo
    • Journal Title

      Virus Genes

      Volume: 60 Pages: 97~99

    • DOI

      10.1007/s11262-023-02046-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Isolation of viruses, including mollivirus, with the potential to infect Acanthamoeba from a Japanese warm temperate zone2024

    • Author(s)
      Morimoto Daichi、Tateishi Naohisa、Takahashi Michiko、Nagasaki Keizo
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 19 Pages: e0301185

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0301185

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Diversity in Infection Specificity between the Bloom-forming Microalga <i>Heterosigma akashiwo</i> and Its dsDNA Virus, Heterosigma akashiwo Virus2023

    • Author(s)
      Funaoka Yusaku、Hiromoto Haruna、Morimoto Daichi、Takahashi Michiko、Wada Kei、Nagasaki Keizo
    • Journal Title

      Microbes and Environments

      Volume: 38 Pages: n/a~n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME23036

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Intraspecific interactions between Heterosigma akashiwo and its virus HaV.2023

    • Author(s)
      Morimoto D., Funaoka Y., Hiromoto H., Takahashi M., Wada K., Nagasaki K.
    • Organizer
      11th Aquatic Virus Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Possible molecular mechanism determining complicated intraspecific infection specificity of Heterosigma akashiwo virus.2023

    • Author(s)
      Funaoka Y, Morimoto D, Takahashi M, Wada K, Nagasaki K.
    • Organizer
      11th Aquatic Virus Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 赤潮原因藻ヘテロシグマ・アカシオのウイルス抵抗性に関する研究.2023

    • Author(s)
      森本大地・船岳祐作・廣本春奈・高橋迪子・和田啓・長﨑慶三.
    • Organizer
      第37回中国四国ウイルス研究会
  • [Presentation] 赤潮原因藻感染性ウイルスHaVがもつ巨大タンパク質VP492と感染特異性の関係性に関する研究.2023

    • Author(s)
      船岳祐作・森本大地・廣本春奈・高橋迪子・和田啓・長﨑慶三.
    • Organizer
      第37回中国四国ウイルス研究会
  • [Presentation] 赤潮原因ラフィド藻Heterosigma akashiwoのウイルス抵抗性.2023

    • Author(s)
      廣本春奈・森本大地・船岳祐作・高橋迪子・長﨑慶三.
    • Organizer
      第36回日本微生物学会大会
  • [Presentation] Complex relationship between a bloom-forming raphidophyte and its infectious virus.2023

    • Author(s)
      Keizo Nagasaki, Daichi Morimoto, Michiko Takahashi, Yusaku Funaoka, Haruna Hiromoto, Kei Wada.
    • Organizer
      5th Ringberg Symposium on Giant Virus Biology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Are Heterosigma akashiwo and its virus HaV fashionistas? -Clonal but Variable-2023

    • Author(s)
      Keizo Nagasaki, Daichi Morimoto, Michiko Takahashi, Yusaku Funaoka, Haruna Hiromoto, Kei Wada.
    • Organizer
      The 20th International Conference on Harmful Algae
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 創薬基盤の確立を見据えた鉄硫黄クラスター生合成に関わるコア複合体の構造・機能解析2023

    • Author(s)
      和田啓
    • Organizer
      第7回 黒潮カンファレンス
    • Invited
  • [Presentation] Towards understanding the potential host of giant viruses in mesopelagic layer.2023

    • Author(s)
      Liu W., Neches R.Y., Okazaki Y., Endo H., Ogata H.
    • Organizer
      第36回日本微生物学会大会
  • [Presentation] 常識外れの巨大ウイルスの生態・進化2023

    • Author(s)
      緒方博之
    • Organizer
      ウイルス学若手研究集会2023
    • Invited
  • [Presentation] 今まさに進化している「ウイルスの理解」2023

    • Author(s)
      緒方博之
    • Organizer
      微生物コンソーシアム第8回全体会
    • Invited
  • [Presentation] A large gap between the presence and activity of microeukaryotes in a deep sea environment.2023

    • Author(s)
      Liu W., Neches R.Y., Okazaki Y., Endo H., Ogata H.
    • Organizer
      OceanDNAテック2023
  • [Funded Workshop] The 20th International Conference on Harmful Algae2023

  • [Funded Workshop] 5th Ringberg Symposium on Giant Virus Biology2023

  • [Funded Workshop] 11th Aquatic Virus Workshop2023

URL: 

Published: 2024-12-25  

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