スパコンを利用したビッグデータ解析に基づくヘルペスウイルス翻訳後修飾の包括的解析
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19K22524
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 49:Pathology, infection/immunology, and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
川口 寧 東京大学, 医科学研究所, 教授 (60292984)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | スパコン / シミュレーション / 蛋白質翻訳後修飾 / HSV |
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| Outline of Research at the Start |
近年、質量解析計の飛躍的な進歩により、蛋白質翻訳後修飾に関するビッグデータの取得が可能となりつつある。しかしながら、各翻訳後修飾の生物学的意義の解明には、依然として莫大な労力を要するため、ごく一部の限定的な翻訳後修飾のみが解析されている。したがって、本研究では「高度計算処理機を駆使し膨大な翻訳後修飾情報を収集し、科学的根拠に基づき機能的な修飾情報を客観的に抽出する」という基盤技術の創成を試みる。本研究により確立されるビックデータ解析プラットフォームは、ウイルス学のみならず、生物学研究全体の発展にも直結することが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
単純ヘルペスウイルス(HSV: herpes simplex virus)は、80種を超える遺伝子をコードし、その中にはウイルス特異酵素が複数含まれている。よってHSV因子は宿主およびHSV特異酵素によって多様な翻訳後修飾を受け、それぞれの機能を制御し、効率的なウイルス増殖や病原性発現に寄与していると考えられる。本研究は、MDシミュレーションを用いて機能制御に寄与する翻訳後修飾を網羅的に同定し、その機能制御機構を解明することを目的としている。
本年度は、複数のHSV因子についてMDシミュレーションを実施し、それらの機能制御を担う可能性がある翻訳後修飾候補を複数同定した。それらについて各変異組換えHSVを作製し、感染細胞内での各HSV因子の機能を評価した。その結果、実際にHSV感染細胞内で候補となった翻訳後修飾が各HSV因子の機能制御を担うことが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
高感度質量分析計によりHSV因子の翻訳後修飾を複数同定した。その中からMDシミュレーションによって機能制御を担う可能性がある翻訳後修飾候補を同定した。候補となった翻訳後修飾部位のアミノ酸に変異を導入した組換えHSVを作製した。同定した翻訳後修飾が各HSV因子の機能制御に寄与するかを評価するために、それらを培養細胞に感染させた。その結果、複数の翻訳後修飾において各HSV因子の機能制御を担うことが示唆された。またそれらの翻訳後修飾はマウスを用いた生体レベルの解析においてもHSVのウイルス増殖や病原性発現に寄与することが示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに同定した、HSV因子の機能制御を担う翻訳後修飾について、その修飾を担う酵素の同定を試みる。また、本年度に引き続き様々な翻訳後修飾の同定およびそれらが各HSV因子の機能制御を担うかについて、MDシミュレーションおよび組換えウイルス作製による機能解析を実施する。
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Report
(1 results)
Research Products
(8 results)
