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インフルエンザウイルスのRNA分節間に形成される塩基対の検索

研究課題

研究課題/領域番号 21650067
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生体生命情報学
研究機関北海道大学

研究代表者

伊藤 公人  北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 准教授 (60396314)

研究分担者 高田 礼人  北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 教授 (10292062)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2010年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワードパターン発見 / アルゴリズム / 生体生命情報学 / ウイルス / 感染症
研究概要

本研究では、公共データベースに蓄積された大量のウイルスゲノムを計算機を用いて解析することにより、RNA分節の選択的集合を説明し得る塩基対の構造を網羅的に探索することを目的とする。平成22年度は、下記項目に関して研究を行った。
1.RNA分節において、塩基が極度に保存されている位置を明らかにする
従来研究の成績からパッケージングシグナルは、各RNA分節のから5'末端および3'末端付近の領域に存在することが示唆されている。パンデミック2009インフルエンザウイルス(H1N1)の2285株分の塩基配列をNCBIから取得し、平均情報量を指標に各RNA分節において塩基が極度に保存されている領域を検索した。その結果、ほとんど全てのRNA分節において、3'末端付近の領域に塩基置換が見られた。
2.二つのRNA分節で同時に変異する傾向にある塩基対があるか否かを確認する
二つのRNA分節で同時に変異する傾向にある塩基対を高速に検索するために、同時エントロピーの比を用いる手法を開発した。同法を用いて、パンデミック2009インフルエンザウイルス(H1N1)のRNA分節間で同時に変異している塩基を探索した。その結果、PB2の95番目とNPの1530番目、PB2の573番目とNPの44番目、PB1の288番目とHAの1715番目、PAの64番目とNPの417番目、PAの64番目とNPの1419番目、NPの327番目とNAの347番目において、ワトソンクリック型塩基対を保持したまま同時に変異していることが判明した。
3.RNA分節間の塩基対の連続性あるいは周期性が統計的に有意か否かを判定する
PB2の95番目とNPの1530番目、PB1の288番目とHAの1715番目、NPの327番目とNAの347番目においては、連続した前後の塩基配列のアライメントを計算したところ、ワトソンクリック型塩基対が統計的に有意に多く見られること(p<0.03)を確認した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Genetic characterization and susceptibility on poultry and mammal of H7N6 subtype avian influenza virus isolated in Japan in 20092011

    • 著者名/発表者名
      Uchida Y, Kanehira K, Mase M, Takemae N, Watanabe C, Usui T, Fujimoto Y, Ito T, Igarashi M, Ito K, Takada A, Sakoda Y, Okamatsu M, Yamamoto Y, Nakamura K, Kida H, Hiromoto Y, Tsuda T, Saito T.
    • 雑誌名

      Veterinary Microbiology

      巻: 147(1-2) ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Experiences in Parameter-Free Data Mining,(invited paper)2010

    • 著者名/発表者名
      Ito K, Zeugmann T, Zhu Y
    • 雑誌名

      Lect.Notes Electr.Eng.

      巻: 62 ページ: 365-371

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clustering the Normalized Compression Distance for Influenza Virus Data2010

    • 著者名/発表者名
      Ito K, Zeugmann T, Zhu Y
    • 雑誌名

      Lect.Notes Comput.Sc.

      巻: 6060 ページ: 130-146

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Predicting the antigenic Structure of the Pandemic(H1N1)2009 Influenza Virus Hemagglutinin2010

    • 著者名/発表者名
      Igarashi M, Ito K, Yoshida R, Tomabechi D, Kida H, Takada A
    • 雑誌名

      PLoS ONE 5

    • NAID

      120001804925

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discovering networks for global propagation of influenza a(H3N2)viruses by clustering2009

    • 著者名/発表者名
      Sata K, Hirata K, Ito K, Kuboyama T
    • 雑誌名

      Lect.Notes Comput.Sc. 5712

      ページ: 490-497

    • NAID

      40016819277

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of H3N6 avian influenza virus isolated from a wild white pelican in Zambia2009

    • 著者名/発表者名
      Simulundu E, Mweene AS, Tomabechi D, Hang'ombe BM, Ishii A, Suzuki Y, Nakamura I, Sawa H, Sugimoto C, Ito K, Kida H, Saiwana L, Takada A
    • 雑誌名

      Arch Virol. 154

      ページ: 1517-1522

    • NAID

      120002383247

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Discovering Global Propagation for Influenza A Viruses Based on Robinson-Foulds Distance between Phylogenetic Trees2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Sata, Kouichi Hirata, Kimihito Ito, Tetsuji Kuboyama
    • 学会等名
      Annual International Conference on Biolnformatics and Computational Biology
    • 発表場所
      Hotel Fort Canning, Singapore
    • 年月日
      2011-02-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Predicting Mutations of Influenza Virus HA Genes Using Dimentionality Reduction of Hamming Distance Space2011

    • 著者名/発表者名
      Tetsuji Kuboyama, Kimihito Ito, Kouichi Hirata, Hiroshi Sakamoto
    • 学会等名
      Annual International Conference on BioInformatics and Computational Biology
    • 発表場所
      Hotel Fort Canning, Singapore
    • 年月日
      2011-02-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 系統樹からの地理的遷移確率行列推定のためのEMアルゴリズム2010

    • 著者名/発表者名
      柳橋史成, 伊藤公人, 有村博紀
    • 学会等名
      人工知能学会 第80回 人工知能基本問題研究会
    • 発表場所
      CICキャンパス・イノベーションセンター(東京)
    • 年月日
      2010-11-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] H3N2インフルエンザウイルスHAに付加された糖鎖は周辺エピトープを覆い隠していたか?~糖鎖付加部位周辺アミノ酸残基の多様性変化の解析~2010

    • 著者名/発表者名
      五十嵐学, 高田礼人, 喜田宏, 伊藤公人
    • 学会等名
      第58回日本ウイルス学会学術集会
    • 発表場所
      徳島県郷土文化会館(徳島)
    • 年月日
      2010-11-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] インフルエンザウイルスの抗原変異予測とバイオインフォマティクス2010

    • 著者名/発表者名
      伊藤公人
    • 学会等名
      第58回日本ウイルス学会学術集会
    • 発表場所
      徳島県郷土文化会館(徳島)
    • 年月日
      2010-11-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] インフルエンザウイルスのRNA分節間に起こる共変異の探索2010

    • 著者名/発表者名
      伊藤公人, 村上悌治, 飯田さや華
    • 学会等名
      人工知能学会 第79回 人工知能基本問題研究会
    • 発表場所
      北海道大学遠友学舎(札幌)
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Inference of geographic transmission probability of influenza viruses from a large phylogenetic tree2009

    • 著者名/発表者名
      Yanagihashi F, Ito K, Arimura H
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Genome Informatics GIW2009
    • 発表場所
      PACIFICO YOKOHAMA, Yokohama, Japan
    • 年月日
      2009-12-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] インフルエンザウイルスのヘマグルチニンのMDS解析と変異予測への応用2009

    • 著者名/発表者名
      伊藤公人, 五十嵐学, 村上悌治, 喜田宏, 高田礼人
    • 学会等名
      第57回日本ウイルス学会学術集会
    • 発表場所
      都市センターホテル(東京)
    • 年月日
      2009-10-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ホモロジーモデリング法による新型H1N1インフルエンザウイルスのヘマグルチニンの抗原構造の解析2009

    • 著者名/発表者名
      五十嵐学, 伊藤公人, 吉田玲子, 喜田宏, 高田礼人
    • 学会等名
      第57回日本ウイルス学会学術集会
    • 発表場所
      都市センターホテル(東京)
    • 年月日
      2009-10-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 愛知県でウズラから分離されたH7N6亜型鳥インフルエンザウイルスの遺伝子解析2009

    • 著者名/発表者名
      内田裕子, 真瀬昌司, 竹前喜洋, 廣本靖明, 五十嵐学, 伊藤公人, 高田礼人, 西藤岳彦, 津田知幸, 山口成夫
    • 学会等名
      第57回日本ウイルス学会学術集会
    • 発表場所
      都市センターホテル(東京)
    • 年月日
      2009-10-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Clustering the normalized compression distance for virus data2009

    • 著者名/発表者名
      Ito K, Zeugmann T, Zhu Y
    • 学会等名
      The Sixth Workshop on Learning with Logics and Logics for Learning(LLLL 2009)
    • 発表場所
      Kyodai Kaikan, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2009-06-06
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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