2014 Fiscal Year Annual Research Report
グライコミクス情報を活用した下水処理水再利用における胃腸炎ウイルス制御の新展開
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26249075
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
佐野 大輔 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80550368)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大村 達夫 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (30111248)
中込 治 長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (70143047)
木村 克輝 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10292054)
加藤 毅 群馬大学, その他部局等, 准教授 (40401236)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ノロウイルス / 糖鎖 / 相互作用 / マイクロアレイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、胃腸炎ウイルスと活性汚泥細菌由来糖鎖間の特異的相互作用に着目し、網羅的解析により得られたグライコミクス情報を活用することで、下水処理過程における全く新しい胃腸炎ウイルス制御方法を確立することを目的としている。研究初年度である平成２６年度は、糖鎖マイクロアレイを用いて、ノロウイルス粒子が認識可能な糖鎖を検索した。その結果、遺伝子型GII.4ではHeparin系GAGとGM3、GM1a及びGb4で、GII.6ではHeparin、GD1a、GT1a及びForssman antigenで有意なシグナルが検出された。このうちGII.4におけるGD1a及びGb4と、GII.6におけるHeparin、GM1a、GT1a及びForssman antigenに対しては、これまでに吸着親和性に関する報告は行われていないものであった。
統合計算化学システムMOEを用いてHeparin及びHBGAのノロウイルス外殻タンパク質に対する相互作用解析を行ったところ、GII.4に対しては、A抗原よりもHeparinの方が吸着安定性が高いという結果であった。GGII.6との相互作用に関しては、Heparinは鎖の長さが4糖以上で、かつ正荷電を有する領域に強い親和性を有すると考えられた。今回得られた知見はGII.6に対するものであるが、GII.4や他の遺伝子型に対しても、正荷電領域を表面構造に有する場合、比較的強い吸着性を示すと考えられた。
これらの成果は、ノロウイルスが従来から認識することが知られていた血液型決定抗原以外にも、結合可能な糖鎖が存在することを示すものである。今後、血液型決定抗原以外の糖鎖がノロウイルスの生活環において与える影響に関する研究を進めることが求められる。
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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
糖鎖マイクロアレイを用いた実験は当初から計画していたが、ノロウイルスがどのような糖鎖を認識するかは実験を行ってみなければ分からない面があることから、新規な知見が全く得られない可能性も考えられた。しかしながら、ノロウイルス粒子が血液型決定抗原以外にも多様な糖鎖と強く相互作用することが示されたことから、引き続き新規の発見が得られる可能性が広がったと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、胃腸炎ウイルスとしてノロウイルスだけでなくロタウイルスも研究対象として用いることを計画している。今後、ノロウイルス粒子を用いて培った実験ノウハウをロタウイルスにも適用する予定である。これまでは研究計画通りに進められており、今後も順調に進められるものと考えている。
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