複合体結合能の予測と数理モデルに基づくウイルス適応度ランドスケープの構築

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20570223
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 高知大学
• 研究代表者: 渡部 輝明 高知大学, 教育研究部・医療学系, 講師 (90325415)
• 連携研究者: 岸野 洋久 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (00141987)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 分子進化 / タンパク質複合体結合能

研究概要

ウイルス変異は免疫回避を促す一方で宿主受容体への結合能力低下(またはその逆)といった対立した効果をもたらすことがある。この宿主内における多面的な変異が如何に宿主集団における免疫回避に影響を与えるかを調べた。ウイルスゲノムに生じた変異と適応進化との因果関係を調べるために数理モデルを開発し、集団遺伝学の理論を用いて変異の宿主集団における固定確率を求めた。高い確率で定着する変異はワクチンがどれくらいの期間有効であるかを決定づけるものである。SARSコロナウイルスの適応進化をシミュレートし、ワクチン接種を受けた宿主集団に高い確率で定着し得る変異が起こり得ることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Structural considerations in the fitness landscape of a virus (2010)
  • 著者名/発表者名: Teruaki Watabe, Hirohisa Kishino
  • 雑誌名: Molecular Biology and Evolution 27 ページ: 1728-1791
  • 査読あり
• [学会発表] タンパク質にかかる多様化圧の空間分布とベイズ推定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡部輝明
  • 学会等名: 統計関連学会連合大会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都)
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] 局所尤度と階層ベイズによる多様化圧の空間マッピング (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡部輝明
  • 学会等名: 日本進化学会
  • 発表場所: 日本進化学会
  • 年月日: 2010-08-03
• [学会発表] タンパク質共進化と分子進化速度の時空間変動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡部輝明
  • 学会等名: 第10回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌市)
  • 年月日: 2010-06-16
• [学会発表] Annual Meeting of the Society for Molecular Biology and Evolution (SMBE 2009) (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡部輝明
  • 学会等名: Annual Meeting of the Society for Molecular Biology and Evolution (SMBE 2009)
  • 発表場所: The University of Iowa (Iowa City, IA, U.S.A.)
  • 年月日: 2009-06-04
• [学会発表] 構造データベースに基づく複合体結合能の予測とウィルス適応度マップの構成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡部輝明
  • 学会等名: 統計関連学会連合大会
  • 発表場所: 慶応大学(日吉)
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] 構造データベースに基づく複合体結合能の予測とウィルス適応度マップの構成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡部輝明
  • 学会等名: 日本進化学会
  • 発表場所: 東京大学(駒場)
  • 年月日: 2008-08-22