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2020 年度 実施状況報告書

ウイルス感染における糖鎖リモデリングの意義解明に向けた技術基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K15176
研究機関北海道大学

研究代表者

日尾野 隆大  北海道大学, 獣医学研究院, 講師 (00775819)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードウイルス糖タンパク質 / 糖鎖 / グライコフォーム / グライコプロテオミクス / レクチンマイクロアレイ
研究実績の概要

COVID-19の発生及びSARS-CoV-2の出現に伴って、緊急的に実験計画を変更し、SARS-CoV-2のSタンパク質に付加する糖鎖の解析に取り組んだ。昨年度までにA型インフルエンザウイルスを用いて確立した技術を水平展開できること、系統的にも大きく異なり、ま生活環も異なるウイルス間での糖鎖付加を比較解析することでウイルスと宿主の間で生じるGlycosylationをめぐる攻防について理解が深まることを踏まえると、本計画変更は、当初目的達成の観点からも妥当である。また、SARS-CoV-2に付加する糖鎖の解析は、新規ワクチン開発の観点からも社会的なニーズが高い。糖鎖の解析にはこれまでウイルスの糖鎖解析に用いてきたレクチンアレイ法に加えて、液体クロマトグラフィー質量分析(LC-MS)を組み合わせて、SARS-CoV-2のSタンパク質に付加する糖鎖を分析した。その結果、両法を組み合わせることで高精度な部位特異的糖鎖情報を得ることに成功した。より具体的には、Sタンパク質に存在する22箇所のN型糖鎖の予想付加部位には、どれも非常に高い頻度で糖鎖が付加していることがわかった。さらに付加するN型糖鎖の構造については、末端において非常に高度なフコシル化が生じていることがわかった。レクチンアレイ解析の結果、これら末端におけるフコシル化はルイス型であることが予想されている。本成果については論文としてまとめ、既にプレプリントサーバーで公開している。現在査読誌への投稿に向けて準備中である。

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

計画の変更はあったものの、SARS-CoV-2のSタンパク質に付加する糖鎖について、高精度な部位特異的糖鎖情報の取得に成功するとともに、その情報をプレプリントサーバーに公開するなど、高い成果を上げることができた。したがって、研究成果としては当初計画以上の進展が見られたと評価しているが、COVID-19の影響により、学会等での成果発信を十分にすることができなかった。そのため区分としては(2)概ね順調に進展している、を選択し、成果発信のために期間延長を行う。

今後の研究の推進方策

今年度は、昨年度COVID-19の影響で行うことができなかった成果の発信を行う。一方で、当初計画の最終年度には成果発表のための国際学会参加旅費を積算していたが、現在のCOVID-19の流行状況を踏まえると、今年度も国際学会参加は不可能であるあると考える。したがって、当初旅費として積算していた予算の一部は、SARS-CoV-2の糖鎖解析にもちいる消耗品として支出する予定である。

次年度使用額が生じた理由

研究計画最終年度である令和2年度には国際学会や国内学会での成果発表を予定していたが、COVID-19の影響で、国際学会への参加は不可能になり、国内学会も多くがweb開催へ振り返られた。そのため当初計上していた旅費の執行ができなかった。これら旅費は令和3年度に執行するとともに、一部については、令和2年度に得られたSARS-CoV-2の糖鎖解析についての成果をさらに発展させるための消耗品費として執行する予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Combinatorial approach with mass spectrometry and lectin microarray dissected glycoproteomic features of virion-derived spike protein of SARS-CoV-22021

    • 著者名/発表者名
      Hiono Takahiro、Tomioka Azusa、Kaji Hiroyuki、Sasaki Michihito、Orba Yasuko、Sawa Hirofumi、Kuno Atsushi
    • 雑誌名

      BioRxiv

      巻: なし

    • DOI

      10.1101/2021.04.10.439300

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] C-Terminally tagged NA in replication-competent influenza A viruses reveals differences in glycan profiles between NA and HA2020

    • 著者名/発表者名
      Hiono Takahiro、Kuno Atsushi
    • 雑誌名

      The Analyst

      巻: 145 ページ: 5845~5853

    • DOI

      10.1039/d0an00770f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] E190V substitution of H6 hemagglutinin is one of key factors for binding to sulfated sialylated glycan receptor and infection to chickens2020

    • 著者名/発表者名
      Kikutani Yuto、Okamatsu Masatoshi、Nishihara Shoko、Takase‐Yoden Sayaka、Hiono Takahiro、Vries Robert P.、McBride Ryan、Matsuno Keita、Kida Hiroshi、Sakoda Yoshihiro
    • 雑誌名

      Microbiology and Immunology

      巻: 64 ページ: 304~312

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12773

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] A型インフルエンザウイルスのNAに付加する糖鎖の構造解析2020

    • 著者名/発表者名
      日尾野隆大, 久野敦
    • 学会等名
      第163回日本獣医学会学術集会

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公開日: 2021-12-27  

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