2012 Fiscal Year Research-status Report
ウイルスはいかにして宿主の行動を制御するのか：バキュロウイルスを用いたアプローチ
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24658047
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
勝間 進 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (20378863)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | バキュロウイルス / 行動異常 / RNA-seq / カイコ |
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| Research Abstract |
昆虫病理学の分野では、「Wipfelkrankheit (梢頭病)」と呼ばれる病気が100年以上前から知られている。これは、昆虫ウイルスの一種であるバキュロウイルスに罹患したチョウ目昆虫の幼虫が木の枝の先でぶら下がって致死する病気である。バキュロウイルスは、その感染末期に宿主の行動を活発にし、寄主植物の上方に移動させ、その場で致死させる。その結果、鳥などへの補食や風雨による死体からのウイルスの飛散が促進され、次代が広範囲に伝播する。つまり、ウイルスの利己的な行動制御であると考えられている。私たちのグループは、カイコとそのバキュロウイルスを用いて、ウイルスの脱リン酸化酵素（PTP）が行動制御に関わることを明らかにしている。また、このタンパク質が、酵素としてではなくウイルスの病原性を高めるために必要なウイルス粒子の構造タンパク質であり、宿主脳への感染に必須であるという驚くべき結果を得ている（Katsuma et al., PLoS Pathog., 2012）。本申請は、分子ウイルス学とトランスクリプトーム、および電気生理実験技術を組み合わせて、ウイルス・宿主両面からウイルスの行動制御に迫ることを目的としている。今年度は、変異ウイルスライブラリーのスクリーニングにより、異常行動に関る候補領域を新たに発見した。また、ウイルス感染脳のRNA-seqを行い、異常行動と関連のある宿主遺伝子のスクリーニングを開始した。一方、電気生理実験に関しては、系のセットアップを完了し、次年度の研究の準備を整えることができた。
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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
変異ウイルスの行動スクリーニングにより、異常行動に関る候補領域を新たに同定できたことは、新たなツールを手に入れたという点で非常に大きな成果であると考えている。また、RNA-seqの結果からは、プレリミナリーではあるが、異常行動と密接に関連した挙動を示す遺伝子の取得に成功している。一方、電気生理実験に関しても、研究室での系の立ち上げに成功しており、次年度から実際のサンプルを測定する予定である。以上のことをふまえると、これまでの研究はおおむね順調に推移していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1) 行動異常に関わるウイルス遺伝子の同定とその機能解析
研究室で保有している変異ウイルスライブラリー（マーカー挿入型、および点変異導入型）を用いた行動スクリーニングを継続し、新たな遺伝子ローカスの同定を試みる。また、前年度に同定した新規遺伝子に関して、その機能解析を行い、他の行動異常関連遺伝子との関連を調査する。
(2) 異常行動に関与する宿主遺伝子の探索、および機能解析
前年度に行ったウイルス感染脳を用いたRNA-seqのデータ解析を詳細に行い、候補遺伝子を絞り込む。qRT-PCRでの確認実験により、RNA-seqでの結果が支持された遺伝子に関しては、実際に、RNAiや組換えタンパク質を用いた機能解析へ移行する。
(3) 電気生理によるウイルス感染個体の神経活動の解析
ウイルス感染、非感染時における神経活動を計測し、双方に顕著な差異が認められるかを検討する。また、異常行動を惹起しない変異ウイルスを感染させたカイコについても同様の実験を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
RNA-seqを想定よりも少ないサンプル数で行ったこと、また、その確認実験としてのqRT-PCRが完了していないことが次年度使用分が発生した原因である。次年度は、これらの実験を完了させるとともに、研究計画に沿って研究を実施する。
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