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2023 年度 実績報告書

ウイルスによる赤潮崩壊現象を裏打ちする分子生態学的メカニズムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22H00385
研究機関高知大学

研究代表者

長崎 慶三  高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (00222175)

研究分担者 前田 広道  高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 講師 (20437734)
花崎 和弘  高知大学, 医学部附属病院, 特任教授 (30240790)
岡崎 友輔  京都大学, 化学研究所, 助教 (40823745)
高橋 迪子  高知大学, 医学部, 特任助教 (40868189)
緒方 博之  京都大学, 化学研究所, 教授 (70291432)
吉田 天士  京都大学, 農学研究科, 教授 (80305490)
和田 啓  宮崎大学, 医学部, 教授 (80379304)
遠藤 寿  京都大学, 化学研究所, 准教授 (80795055)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2027-03-31
キーワード赤潮 / 二本鎖DNAウイルスHaV / 特異的感染性 / 感受性 / クローン多様性 / 生え戻り現象
研究実績の概要

赤潮原因藻ヘテロシグマ株およびHaV株の間で「完全でない溶藻現象」が起こる組合せがあることに注目した。とくに一次的な溶藻の後に宿主株が再増殖する現象(生え戻り)に注目し、生え戻り後の細胞とそれ以前の細胞の性質の違いを精査した。
実験には、①オリジナル培養、②オリジナル培養中の細胞の均一性を確認するために作製した単離株(オリジナル単離株)、および③ウイルス接種後に増殖した生え戻り細胞を単離し株化したもの(生え戻り株)を使用した。
オリジナル培養から単離した94 株はすべてウイルスに感受性を示した。このうち溶藻後に再増殖しない株が64.1 %、次いで生え戻りを起こす株が23.2 %を占めた。生え戻り株はHaV109接種後も増殖を続け、接種から4 日後に219,000 cells/mLまで増殖した。なお、接種時と10 日後のウイルス粒子数には有意差がみられなかった(p<0.05)。これらの結果から、生え戻り株はウイルスに対する抵抗性を獲得している可能性が示された。交差反応試験の結果、生え戻り株はオリジナル培養およびオリジナル単離株とは相補的な感受性パターンを示した点が特に注目された。すなわち生え戻り株は、オリジナル培養・オリジナル単離株に感染するウイルスグループⅠおよびⅡに対しては抵抗性、オリジナル培養・オリジナル単離株に感染しないウイルスグループⅢに対しては感受性であった。
以上の結果から、①単一細胞に由来するクローン培養中においても細胞間で感受性/抵抗性の程度が異なること、ならびに②ウイルス感染によって細胞集団の示す感受性パターンが劇的に変動しうることが示された。

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

ウイルス感染を巡るヘテロシグマの生態について新奇な知見が得られた。とくに生え戻り株がオリジナル培養およびオリジナル単離株と相補的な感受性パターンを示した点は、宿主側のウイルス抵抗性を駆動するメカニズムと深くかかわっていると考えられ、今後の研究において注視すべき点と思われる。

今後の研究の推進方策

日本各地から宿主株およびウイルス株を収集し、交差反応試験を行う。これにより両者のタイピングを行う。宿主特異性という点で代表的なウイルス株より、高度反復領域をLong PCRで増幅し、ナノポアシーケンスにより解読・配列比較を行う。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 学会・シンポジウム開催 (3件)

  • [国際共同研究] Texas A&M University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Texas A&M University
  • [雑誌論文] DsRNA sequencing revealed a previously missed terminal sequence of a?+ssRNA virus that infects dinoflagellate Heterocapsa circularisquama2024

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Michiko、Masuda Yuichi、Chiba Yuto、Urayama Syun-ichi、Nagasaki Keizo
    • 雑誌名

      Virus Genes

      巻: 60 ページ: 97~99

    • DOI

      10.1007/s11262-023-02046-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isolation of viruses, including mollivirus, with the potential to infect Acanthamoeba from a Japanese warm temperate zone2024

    • 著者名/発表者名
      Morimoto Daichi、Tateishi Naohisa、Takahashi Michiko、Nagasaki Keizo
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 19 ページ: e0301185

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0301185

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diversity in Infection Specificity between the Bloom-forming Microalga <i>Heterosigma akashiwo</i> and Its dsDNA Virus, Heterosigma akashiwo Virus2023

    • 著者名/発表者名
      Funaoka Yusaku、Hiromoto Haruna、Morimoto Daichi、Takahashi Michiko、Wada Kei、Nagasaki Keizo
    • 雑誌名

      Microbes and Environments

      巻: 38 ページ: n/a~n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME23036

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Intraspecific interactions between Heterosigma akashiwo and its virus HaV.2023

    • 著者名/発表者名
      Morimoto D., Funaoka Y., Hiromoto H., Takahashi M., Wada K., Nagasaki K.
    • 学会等名
      11th Aquatic Virus Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Possible molecular mechanism determining complicated intraspecific infection specificity of Heterosigma akashiwo virus.2023

    • 著者名/発表者名
      Funaoka Y, Morimoto D, Takahashi M, Wada K, Nagasaki K.
    • 学会等名
      11th Aquatic Virus Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] 赤潮原因藻ヘテロシグマ・アカシオのウイルス抵抗性に関する研究.2023

    • 著者名/発表者名
      森本大地・船岳祐作・廣本春奈・高橋迪子・和田啓・長﨑慶三.
    • 学会等名
      第37回中国四国ウイルス研究会
  • [学会発表] 赤潮原因藻感染性ウイルスHaVがもつ巨大タンパク質VP492と感染特異性の関係性に関する研究.2023

    • 著者名/発表者名
      船岳祐作・森本大地・廣本春奈・高橋迪子・和田啓・長﨑慶三.
    • 学会等名
      第37回中国四国ウイルス研究会
  • [学会発表] 赤潮原因ラフィド藻Heterosigma akashiwoのウイルス抵抗性.2023

    • 著者名/発表者名
      廣本春奈・森本大地・船岳祐作・高橋迪子・長﨑慶三.
    • 学会等名
      第36回日本微生物学会大会
  • [学会発表] Complex relationship between a bloom-forming raphidophyte and its infectious virus.2023

    • 著者名/発表者名
      Keizo Nagasaki, Daichi Morimoto, Michiko Takahashi, Yusaku Funaoka, Haruna Hiromoto, Kei Wada.
    • 学会等名
      5th Ringberg Symposium on Giant Virus Biology
    • 国際学会
  • [学会発表] Are Heterosigma akashiwo and its virus HaV fashionistas? -Clonal but Variable-2023

    • 著者名/発表者名
      Keizo Nagasaki, Daichi Morimoto, Michiko Takahashi, Yusaku Funaoka, Haruna Hiromoto, Kei Wada.
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Harmful Algae
    • 国際学会
  • [学会発表] 創薬基盤の確立を見据えた鉄硫黄クラスター生合成に関わるコア複合体の構造・機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      和田啓
    • 学会等名
      第7回 黒潮カンファレンス
    • 招待講演
  • [学会発表] Towards understanding the potential host of giant viruses in mesopelagic layer.2023

    • 著者名/発表者名
      Liu W., Neches R.Y., Okazaki Y., Endo H., Ogata H.
    • 学会等名
      第36回日本微生物学会大会
  • [学会発表] 常識外れの巨大ウイルスの生態・進化2023

    • 著者名/発表者名
      緒方博之
    • 学会等名
      ウイルス学若手研究集会2023
    • 招待講演
  • [学会発表] 今まさに進化している「ウイルスの理解」2023

    • 著者名/発表者名
      緒方博之
    • 学会等名
      微生物コンソーシアム第8回全体会
    • 招待講演
  • [学会発表] A large gap between the presence and activity of microeukaryotes in a deep sea environment.2023

    • 著者名/発表者名
      Liu W., Neches R.Y., Okazaki Y., Endo H., Ogata H.
    • 学会等名
      OceanDNAテック2023
  • [学会・シンポジウム開催] The 20th International Conference on Harmful Algae2023

  • [学会・シンポジウム開催] 5th Ringberg Symposium on Giant Virus Biology2023

  • [学会・シンポジウム開催] 11th Aquatic Virus Workshop2023

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公開日: 2024-12-25  

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