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2023 年度 実績報告書

珪藻のウイルス弱毒化因子は,珪藻個体群の維持システムとして機能するのか?

研究課題

研究課題/領域番号 20H03327
研究機関佐賀大学

研究代表者

木村 圭  佐賀大学, 農学部, 准教授 (30612676)

研究分担者 長里 千香子  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (00374710)
和田 啓  宮崎大学, 医学部, 教授 (80379304)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード珪藻 / ウイルス / 弱毒課因子 / ウイルス生理学 / ウイルス生態学
研究実績の概要

「海の牧草」と称され、海洋資源生物として重要な『珪藻』は、常に強毒ウイルスによる死滅の危機に曝されている。ところが我々研究チームは、珪藻に感染する強毒ウイルスの働きを抑える『弱毒化因子』を発見した。この弱毒化因子は、珪藻 vs 強毒ウイルスの関係性に関与して、珪藻細胞内での強毒ウイルス複製を抑制すると考えられる。さらに、強毒ウイルス蔓延を抑え、珪藻個体群が生残する生態システムの一つとして機能している可能性も考えられる。本研究では、地球上で巨大生産力を誇る珪藻が、強毒ウイルス感染による死滅から回避する戦略の一端として、この弱毒化因子が関与しているのかを生理生態学的に理解することが目的である。
令和5年度は、弱毒化因子の関与によって、弱毒課因子のゲノム構造解析(課題1)、珪藻 vs 強毒ウイルスの関係に生じる変化(課題1:生理的な変化)に主に取り組んだ。2種の強毒ウイルスに由来する弱毒課因子のゲノムを比較した。遺伝子領域は、比較したすべてで極めて保存されていたが、非遺伝子領域は由来する強毒ウイルスによって、2種に大別され、それぞれの種類で配列が大きく異なることが明らかになった。また非遺伝子領域に強毒ウイルスゲノムの配列を内包することも明らかになった。これらの結果から、弱毒課因子が、遺伝子領域を保存して機能を保持し、その一方で非遺伝子領域を関連する強毒ウイルスに合わせて柔軟に変化させて進化してきたことが示唆された。
また、弱毒化因子を定量評価する定量PCR系を開発し、弱毒課因子存在下での強毒ウイルス抑制を観察した。結果的に、弱毒下因子存在下で強毒ウイルス増幅が劇的に抑えられることが明らかになった。これらの成果から、弱毒課因子が強毒ウイルスに対して及ぼす影響の仕組み、形質の一端が明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Uppsala University/Department of Cell and Molecular Biology(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      Uppsala University/Department of Cell and Molecular Biology
  • [学会発表] 珪藻に感染するDNAウイルスに付随するサテライトウイルス様¬DNA因子の感染挙動の理解2024

    • 著者名/発表者名
      中島菜々子、吉田和広,外丸裕司,木村 圭
    • 学会等名
      日本藻類学会第48回大会
  • [学会発表] DNA diversity and physiological function of DNA molecules associated with viruses infecting the diatom Chaetoceros tenuissimus2024

    • 著者名/発表者名
      Nakashima, N.; Yoshida, K.; Tomaru, Y.; Kimura, K.
    • 学会等名
      2024 Asia Pacific Phycological Forum
    • 国際学会
  • [学会発表] 珪藻Chaetoceros tenuissimus感染ウイルスに付随するDNA因子のゲノム構造特性の理解2023

    • 著者名/発表者名
      中島菜々子、吉田和広,外丸裕司,木村 圭
    • 学会等名
      日本植物学会第87回大会
  • [学会発表] 珪藻とウイルスの共存現象を裏打ちする第三者的共生因子の存在2023

    • 著者名/発表者名
      木村圭
    • 学会等名
      日本共生生物学会第7回大会
    • 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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