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 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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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。
昨年度は、MDシミュレーションにて機能制御を担う可能性があるHSV因子の翻訳後修飾を同定した。そして、各変異組換えHSVを作製し、感染細胞内でのHSV因子の機能を評価した結果、実際にHSV感染細胞内で候補となった翻訳後修飾がHSV因子の機能制御を担うことが示唆された。本年度は、昨年度の知見を確定後、さらに、同定した翻訳後修飾がウイルス増殖および病態発現に寄与するかを解析した。その結果、当該翻訳修飾が個体レベルでの病態発現に大きな役割を果たすことが明らかになった。また、新たに同定したHSV因子が、報告されている全てのHSV株に保存されているかを、スパコンを利用して解析した。その結果、当該HSV因子が高く保存されていることが明らかになり、ウイルス生活環に重要な役割を果たしていることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍で研究の進捗がやや遅れた。
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| Strategy for Future Research Activity |
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。また、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と同時に、機能発現の詳細なメカニズムを明らかにする。
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Report
(2 results)
Research Products
(11 results)
