| 研究課題/領域番号 |
16K07833
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| 研究機関 | 国立研究開発法人水産研究・教育機構 |
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研究代表者 |
中山 奈津子 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 瀬戸内海区水産研究所, 主任研究員 (20612675)
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| 研究分担者 |
浜口 昌巳 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 瀬戸内海区水産研究所, 主幹研究員 (60371960)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | Karenia mikimotoi / KmV / 宿主とウイルス間の相互作用 |
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| 研究実績の概要 |
有害藻類カレニア・ミキモトイ（Karenia mikimotoi）による赤潮は，規模や分布域を拡大し，日本の水産業に深刻な被害を及ぼしている。申請者は，最近，カレニアを特異的に殺滅するウイルス（KmV）3株を，赤潮衰退期の海水から分離・培養することに成功した。これは，カレニア赤潮の衰退にウイルスが関わっている可能性を示す重要な発見であった。ウイルスは，標的生物のみを殺滅し，爆発的に増えるので，大増殖する赤潮生物を連鎖的に死滅させることが可能であり，赤潮防除技術への利用が大いに期待できる。本課題では， KmVの性質，殺藻力や殺藻範囲，現場におけるカレニア個体群への影響などを詳細に把握するために，KmVの性状解析，定量PCRや抗体法などKmVの高精度モニタリング技術の開発，カレニア細胞内でのKmVの挙動や相互作用を明らかにすることを目的としている。具体的には、研究機関内に、１）KmVの形態学的特徴および遺伝情報の解明、２）KmV感染時のカレニアの増殖特性の評価、３）定量PCRや抗体法など分子技術に基づいた高精度モニタリング手法の開発、４）モニタリング技術を用いたウイルスがカレニアの増殖や衰退に及ぼす影響の評価，感染機構に関する知見の収集等を実施し、カレニア赤潮の衰退に及ぼすウイルスの影響や生態学的意義を明らかにし，赤潮防除技術の開発に向けた基盤作りを行うことであった。28年度は、１）の形態学的特長を明らかにするため、宿主であるカレニア・ミキモトイ内に存在するウイルス粒子を観察するために、固定法など観察試料作製の技術開発に取り組み、透過型電子顕微鏡で観察することに成功した。また、分子技術による整理生態の把握のために必須である遺伝子の解析を進めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ウイルスなど天敵生物を利用した防除法技術開発において，ウイルスとプランクトンの相互作用や感染機構の詳細を明らかにすることは必須である。従って、まず、ウイルスKmVがカレニア・ミキモトイに感染している様子を示すために、透過型電子顕微鏡による細胞内観察を行うことにした。一般的に、ウイルスは宿主細胞の膜表面に吸着してから進入し、タンパク質が消失し、核のみになったあと、宿主の機能を用いて自己を複製させる。複製するウイルス個体数は、数百倍～数万倍にもなることもあり、このときのみ、細胞内でウイルス粒子が観察される。したがって、細胞内でウイルスを観察できる瞬間は、非常に限られているといえる。また、植物プランクトンは、固定液の種類や濃度によって細胞がこわれることがしばしばあり、固定や試料調製が非常に難しい。そのため、今年度は、観察試料の調製に非常に時間がかかった。最終的に、細胞内で増殖するウイルスの観察に成功したが、成功事例が少ないため、来年度は確立した試料調製法を用いて、感染写真の蓄積に努めたい。また、分子技術導入の基盤となる塩基配列の解読については、DNAを回収し、シークエンスを実施した。現在解析中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
申請時に計画した4つの案１）KmVの形態学的特徴および遺伝情報の解明、２）KmV感染時のカレニアの増殖特性の評価、３）定量PCRや抗体法など分子技術に基づいた高精度モニタリング手法の開発、４）モニタリング技術を用いたウイルスがカレニアの増殖や衰退に及ぼす影響の評価，感染機構に関する知見の収集、について、28年度は、概ね計画通り進行した。29年度は、28年度の改善案をもとに、電子顕微鏡写真の蓄積や遺伝情報の解析を進め、３）の定量PCRの開発を行うとともに、２）のKmV感染時の増殖特性の把握に向けた試験を網羅的に行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
塩基配列解読のためのプライマー他シークエンスに関わる試薬等の購入を予定していたが、試料調製の都合上次年度の計画に盛り込んだため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
シークエンス試薬を購入要諦、結果によっては外注するため、それに当てる。
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