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非レトロRNAウイルス網羅解析技術による新しいRNAウイルス学の創出

研究課題

研究課題/領域番号 20K20377
補助金の研究課題番号 18H05368 (2018-2019)
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分基金 (2020)
補助金 (2018-2019)
審査区分 中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

布浦 拓郎  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(生命理工学センター), センター長代理 (60359164)

研究分担者 高木 善弘  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究プログラム), 主任研究員 (10399561)
浦山 俊一  筑波大学, 生命環境系, 助教 (50736220)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2020年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2018年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
キーワードRNAウイルス / バイローム / dsRNA / シーケンシング / メタゲノム / メタトランスクリプトーム / 多様性 / 機能核酸
研究開始時の研究の概要

研究代表者と分担者は、本研究開始以前に、環境中に存在する非レトロRNAウイルスを網羅的にシーケンス解析により検出する手法(FLDS法:fragmented and loop primer ligated dsRNA sequencing)を開発した。本研究では、この手法を基盤とし、(1)高等動物への適用することでの疫学分野等への適応範囲の拡張、(2)多様な生物におけるRNAウイルス探索とデータベースの構築、(3)RNAウイルスを機能核酸として用いる細胞制御技術の開発、の3小課題に挑む。

研究成果の概要

本研究では、両末端配列を含む長鎖二本鎖RNAの完全長配列を得ることが可能な独自のシーケンシング手法であるFLDS法の高感度化と多様な試料への適用を進めた。更に、病原性RNAウイルスの完全長決定や末端領域を含む塩基多型の解析にも利用可能であること、また、全てのRNAウイルスが保有するRNA-dependent RNA polymerase(RdRp)遺伝子が分断された形で複数のゲノムセグメントにコードされている事例を初めて検出した。その他、未知RNAウイルス検出に不可欠な情報学的ツールの開発及びそれに伴うデータベースの開発を行った他、RNAウイルス遺伝子の導入による宿主形質の転換を試みている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来のトランスクリプトーム解析手法からのRNAウイルスゲノム配列探索は、宿主のmRNAやrRNAに由来する膨大な配列情報の中からの僅かな配列を見出す必要があるだけでなく、ゲノム末端配列の決定が困難であることや、複数セグメントからなるゲノムを有す未知ウイルスについては、RdRp遺伝子配列をコードしないセグメントの検出が困難である等の技術的な課題がある。本研究は、FLDS法があらゆる非レトロRNAウイルスに適用可能であることを証明した。本研究の成果と従来手法による膨大な既存データを組み合わせることで、より効率的に環境中の未知RNAウイルス分布とその機能理解が深まると期待する。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 3件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] パスツール研究所(フランス)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Pasterur Institute(フランス)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] パスツール研究所(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] National Institute of Health(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] National Institute of Health(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] パスツール研究所(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] RNA Virosphere in a Marine Zooplankton Community in the Subtropical Western North Pacific2022

    • 著者名/発表者名
      Junya Hirai, Syun-ichi Urayama, Yoshiro Takaki, Miho Hirai, Keizo Nagasaki, Takuro Nunoura
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 37 号: 5 ページ: n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME21066

    • NAID

      130008138832

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Intrapopulation Genetic Diversity of RNA Virus may Influence the Sensitivity of Chlorine Disinfection2022

    • 著者名/発表者名
      Syun-suke Kadoya, Syun-ichi Urayama, Takuro Nunoura, Miho Hirai, Yoshihiro Takaki, Masaaki Kitajima, Toyoko Nakagomi, Osamu Nakagomi, Satoshi Okabe, Osamu Nishimura, Daisuke Sano
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Splitting of RNA-dependent RNA Polymerase is Common in <i>Narnaviridae</i>: Identification of a type II Divided-RdRp from Deep-Sea Fungal Isolates2021

    • 著者名/発表者名
      Chiba Yuto、Oiki Sayoko、Yanjie Zhao、Nagano Yuriko、Urayama Syun-ichi、Hagiwara Daisuke
    • 雑誌名

      Virus Evolution

      巻: 7 号: 2

    • DOI

      10.1093/ve/veab095

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Complete genome sequence of Sikte (Sitke) waterborne virus, a member of the genus Tombusvirus2021

    • 著者名/発表者名
      Uehara-Ichiki Tamaki、Urayama Syun-ichi、Hirai Miho、Takaki Yoshihiro、Nunoura Takuro、Fujinaga Masashi、Hanada Kaoru
    • 雑誌名

      Archives of Virology

      巻: 166 号: 3 ページ: 991-994

    • DOI

      10.1007/s00705-020-04949-0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] RNA viral metagenome analysis from subnanogram dsRNA using fragmented and primer ligated dsRNA sequencing (FLDS)2021

    • 著者名/発表者名
      Hirai Miho, Takaki Yoshihiro, Kondo Fumie, Horie Masayuki, Urayama Syun-ichi, Nunoura Takuro
    • 雑誌名

      Microbes and Environments

      巻: 36

    • NAID

      130008032869

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Viral RNA Genomes Identified from Marine Macroalgae and a Diatom2020

    • 著者名/発表者名
      Chiba Yuto、Tomaru Yuji、Shimabukuro Hiromori、Kimura Kei、Hirai Miho、Takaki Yoshihiro、Hagiwara Daisuke、Nunoura Takuro、Urayama Syun-ichi
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 35 号: 3 ページ: n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME20016

    • NAID

      130007855486

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diverged and Active Partitiviruses in Lichen2020

    • 著者名/発表者名
      Urayama Syun-ichi、Doi Nobutaka、Kondo Fumie、Chiba Yuto、Takaki Yoshihiro、Hirai Miho、Minegishi Yasutaka、Hagiwara Daisuke、Nunoura Takuro
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 11 ページ: 561344-561344

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.561344

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Discovery of divided RdRp sequences and a hitherto unknown genomic complexity in fungal viruses2020

    • 著者名/発表者名
      Chiba Yuto、Oiki Sayoko、Yaguchi Takashi、Urayama Syun-ichi、Hagiwara Daisuke
    • 雑誌名

      Virus Evolution

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1093/ve/veaa101

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A new polycipivirus identified in Colobopsis shohki.2020

    • 著者名/発表者名
      Fukasawa F, Hirai M, Takaki Y, Shimane Y, Thomas CE, Urayama S, Nunoura T, Koyama S
    • 雑誌名

      Archives of Virology

      巻: 165 号: 3 ページ: 761-763

    • DOI

      10.1007/s00705-019-04510-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] dsRNA-seq Reveals Novel RNA Virus and Virus-Like Putative Complete Genome Sequences from <i>Hymeniacidon sp.</i> Sponge2020

    • 著者名/発表者名
      Urayama S, Takaki Y, Hagiwara D, Nunoura T
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 35 号: 2 ページ: n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME19132

    • NAID

      130007803067

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Bottleneck Size-Dependent Changes in the Genetic Diversity and Specific Growth Rate of a Rotavirus A Strain2020

    • 著者名/発表者名
      Kadoya S, Urayama S, Nunoura T, Hirai M, Takaki Y, Kitajima M, Nakagomi T, Nakagomi O, Okabe S, Nishi-mura O, Sano D
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: - 号: 10 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1128/jvi.02083-19

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 室内実験による糸状菌集団中の持続型ウイルス動態の解析2021

    • 著者名/発表者名
      千葉悠斗, 浦山俊一, 萩原大祐
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第34回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Aspergillus fumigatusと感染ウイルスのdual-genomicsによる進化的な関係性の解析2021

    • 著者名/発表者名
      千葉悠斗, 高橋弘喜, 楠屋陽子, 渡辺哲, 浦山俊一, 萩原大祐
    • 学会等名
      第20回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 糸状菌における菌類ウイルスの多面的な影響評価2021

    • 著者名/発表者名
      池田彩乃、千葉悠斗、浦山俊一、萩原大祐
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第34回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 菌類ウイルスが宿主糸状菌に与える影響の解析2021

    • 著者名/発表者名
      池田彩乃、千葉悠斗、浦山俊一、萩原大祐
    • 学会等名
      第20回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 持続型RNAウイルスの機能を環境メタ解析で推定し、ラボで検証する実験系の構築2021

    • 著者名/発表者名
      趙彦杰, 千葉悠斗, 浦山俊一, 萩原大祐
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第34回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 二本鎖RNAシーケンシングによるRNAウイルス研究の新展開2020

    • 著者名/発表者名
      浦山 俊一、布浦 拓郎
    • 学会等名
      第22回日本進化学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 菌類RNAウイルスの持つゲノム構造多様性の探索2020

    • 著者名/発表者名
      千葉悠斗; 老木紗代子; 矢口貴志; 浦山俊一; 萩原大祐
    • 学会等名
      ウイルス学若手研究集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 食品中の共生ウイルス2020

    • 著者名/発表者名
      浦山, 俊一; 辻典子
    • 学会等名
      日本食品免疫学会1回オンラインシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境ウイルス生態学―自然界の生物に潜むウイルスのはなし―2020

    • 著者名/発表者名
      浦山俊一
    • 学会等名
      第19回みちのくウイルス塾
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 真菌細胞内で“家畜化”されたウイルス2020

    • 著者名/発表者名
      浦山俊一; 二宮章洋; 千葉悠斗; 池田彩乃; 趙彦杰; 老木紗予子; 萩原大祐
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RNA virus diversity in Aspergillus species revealed by FLDS, a comprehensive non-retro RNA virus surveillance method2019

    • 著者名/発表者名
      Chiba Yuto, Yaguchi Takashi, Urayama Syun-ichi, Hagiwara Daisuke
    • 学会等名
      Asian Mycological Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Aspergillus fumigatusとその関連種に潜伏するRNAウイルスの網羅的な探索2019

    • 著者名/発表者名
      千葉悠斗・浦山俊一・矢口貴志・萩原 大祐
    • 学会等名
      第40回関東医真菌懇話会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] FLDS法によるヒト病原糸状菌に潜伏するRNAウイルスの網羅的探索2019

    • 著者名/発表者名
      千葉悠斗・浦山俊一・矢口貴志・萩原 大祐
    • 学会等名
      第19回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] RNA virus diversity in sea water and hot springs.2019

    • 著者名/発表者名
      Urayama Syun-ichi
    • 学会等名
      ウイルス情報解析ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 生態系構成要素としてのウイルスを考える-糸状菌に潜むマイコウイルスを例に-2019

    • 著者名/発表者名
      浦山俊一
    • 学会等名
      筑波大学 糸状菌相互応答学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Aspergillus fumigatus とその近縁種に潜伏する RNA ウイルスの網羅的な 探索2019

    • 著者名/発表者名
      千葉悠斗・浦山俊一・矢口貴志・萩原大祐
    • 学会等名
      第13回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] FLDS法の適用によるヒト糞便RNAウイルスメタゲノム解析2018

    • 著者名/発表者名
      浦山俊一・高木善弘・福田真嗣・布浦拓郎
    • 学会等名
      第66回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Aspergillus section Fumigati 単離株を用いた RNA ウイルスの探索2018

    • 著者名/発表者名
      千葉悠斗・浦山俊一・矢口貴志・萩原大祐
    • 学会等名
      環境ウイルス研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-07-20   更新日: 2024-03-26  

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