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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Establishment of virome analysis system and molecular evolution analysis of newly identified viruses

Publicly Offered Research

Project AreaNeo-virology: the raison d'etre of viruses
Project/Area Number 19H04843
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

中川 草  東海大学, 医学部, 講師 (70510014)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Keywords新規ウイルス同定 / メタトランスクリプトーム解析 / モチーフ配列 / ウイルス進化 / バイローム解析 / メタゲノム解析
Outline of Annual Research Achievements

申請者はウイルスの多様性を明らかにするために、さまざまな生物・環境からシークエンスされたメタゲノム・トランスクリプトームデータから新規ウイルス配列とその塩基多型の同定し、分子進化解析を行っている。この目的のために、バイローム(大規模ウイルス配列)解析システムを構築し、東京大学医科学研究所のスーパーコンピュータSHIROKANEで運用した。特に、研究計画班の澤教授らのグループと共同し、ザンビア、ボリビア等でサンプリングした蚊由来のトランスクリプトームデータを中心に解析を行った。また、研究計画班の布浦グループと共同してFLDS法で取得した海洋や糞便サンプル由来のトランスクリプトームデータからアセンブルされたウイルス様配列について、実際にウイルスに類似するのかを確かめるためのウイルスモチーフデータベースの作成を行い、判定が難しかった配列について、ウイルス由来であることを強くサポートするようなデータを作成することに成功した。以上のように、今年度で新規ウイルス探索のための解析システムの大枠は完成し、実際に動作させることに成功した。更に、その探索範囲を広げるためのモチーフデータベースの構築も行った。本解析により、メタゲノム・メタトランスクリプトームデータから、様々なウイルス同定を同定できる基盤が整備できたと考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

今年度が本領域に参加して3年目ということもあり、連携が非常にスムーズに進み、初年度の開始早々から様々なデータにアクセスでき、解析パイプラインの構築もスムーズに進んだ。また、ウイルスの配列からモチーフ同定したものが、新規ウイルス探索にかなり役に立つ可能性が分かり、そちらも注力して行っている。一方で、パラメータ調整などに苦労し、解析できたデータ量はそこまでは多くなかった。

Strategy for Future Research Activity

昨年度の結果を受けて、同定できたウイルスについてまとめて、どのような宿主から、どのような手法でライブラリを調整した場合にウイルスが効率的に見つかるのかを探索する。また、ウイルスモチーフデータベースについても共同研究者と検討を重ねて、更に幅広く、かつ偽陽性を減らす努力を行う。それぞれの研究における成果を論文にまとめて報告し、また、今後の新規ウイルス探索のためのデータとして活用しやすい形式でデータベース等の形での公開し、ウイルスの多様性の解明に貢献することを目標とする。

  • Research Products

    (14 results)

All 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Phylogenetic analyses reveal that simian foamy virus isolated from Japanese Yakushima macaques (Macaca fuscata yakui) is distinct from most of Japanese Hondo macaques (Macaca fuscata fuscata)2020

    • Author(s)
      Hashimoto-Gotoh, A., Yoshikawa, R., Nakagawa, S., Okamoto, M., Miyazawa, T.
    • Journal Title

      Gene

      Volume: 734 Pages: 144382~144382

    • DOI

      10.1016/j.gene.2020.144382

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular characterization of feline paramyxovirus in Japanese cat populations.2020

    • Author(s)
      Sakaguchi, S., Nakagawa, S., Mitsuhashi, S., Ogawa, M., Sugiyama, K., Tamukai, K., Koide, R., Katayama, Y., Nakano, T., Makino, S., Imanishi, T., Miyazawa, T., Mizutani, T.
    • Journal Title

      Archives of Virology

      Volume: 165 Pages: 413-418

    • DOI

      10.1007/s00705-019-04480-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of a distinct lineage of aviadenovirus from crane feces.2019

    • Author(s)
      Mukai, Y., Tomita, Y., Kryukov, K., Nakagawa, S., Ozawa, M., Matsui, T., Tomonaga, K., Imanishi, T., Kawaoka, Y., Watanabe, T., Horie, M.
    • Journal Title

      Virus Genes

      Volume: 55 Pages: 815-824

    • DOI

      10.1007/s11262-019-01703-w

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 哺乳類ゲノムに存在するレトロウイルス様タンパク質をコードする配列の比較ゲノム進化解析2019

    • Author(s)
      中川草、上田真保子
    • Organizer
      第42回 日本分子生物学会年会 (MBSJ2019)
  • [Presentation] ヒトゲノムで機能を獲得したHERV由来配列の探索2019

    • Author(s)
      松沢歩、李知英、中川草、石野(金児)知子、石野史敏
    • Organizer
      第42回 日本分子生物学会年会 (MBSJ2019)
  • [Presentation] イヌメラノーマで高発現する内在性レトロウイルス由来遺伝子の探索2019

    • Author(s)
      北尾晃一、水野拓也、中川草、宮沢孝幸
    • Organizer
      第42回 日本分子生物学会年会 (MBSJ2019)
  • [Presentation] NAF - data compression for next generation of molecular sequence databases2019

    • Author(s)
      Kirill Kryukov, Mahoko Takahashi Ueda, So Nakagawa, Tadashi Imanishi
    • Organizer
      第42回 日本分子生物学会年会 (MBSJ2019)
  • [Presentation] Massive nucleotide sequence data analysis reveals the nature of viruses2019

    • Author(s)
      So Nakagawa
    • Organizer
      第67回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] 機械学習を用いた内在性ウイルス様配列の新規検索手法の開発2019

    • Author(s)
      小嶋将平、吉川剛平、伊藤潤平、中川草、堀江真行、川野秀一、朝長啓造
    • Organizer
      第67回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] 大規模DNAシーケンス時代のウイルス進化研究2019

    • Author(s)
      中川草
    • Organizer
      日本進化学会第21回大会
  • [Presentation] 哺乳類ゲノムに存在するウイルス様タンパク質ドメインをコードする配列のダイナミックな進化2019

    • Author(s)
      上田真保子、Kirill Kryukov、三橋里美、三橋弘明、今西規、中川草
    • Organizer
      日本進化学会第21回大会
  • [Presentation] A systematic survey of non-retroviral elements in eukaryote genomes2019

    • Author(s)
      Kryukov Kirill, Mahoko Takahashi Ueda, Tadashi Imanishi, So Nakagawa
    • Organizer
      The Society for Molecular Biology & Evolution 2019 (SMBE2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] RNAウイルスを中心とした遺伝子伝播による生物進化2019

    • Author(s)
      中川草
    • Organizer
      RNAフロンティアミーティング2019
    • Invited
  • [Presentation] Genome-wide comparative analysis of mammalian transposable elements that code for viral-like proteins2019

    • Author(s)
      So Nakagawa
    • Organizer
      The 3rd Korea-Japan International Symposium for Transposable Elements
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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