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2023 年度 実績報告書

RNAウイルスのゲノム変異機構と生存戦略の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K15469
研究機関大阪大学

研究代表者

高田 光輔  大阪大学, 微生物病研究所, 特任助教(常勤) (40881701)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
キーワードRNAウイルス / ゲノム進化 / SARS-CoV-2
研究実績の概要

ウイルスのゲノム突然変異率には、ウイルスが持つRNA依存RNAポリメラーゼの忠実性や、校正機能などが影響する。RNAウイルスの一種であるコロナウイルスは、校正機能を担う酵素(nsp14)を備えているため、RNAウイルスの中ではゲノム突然変異が起こりにくいことが知られている。しかしながら、SARS-CoV-2は、短期間の間に、ゲノム突然変異が起こり、多様な変異株が出現している。本研究の目的は、SARS-CoV-2のゲノム変異機構の一端を明らかにし、RNAウイルスの生存戦略として"ゲノム突然変異を起こしやすいウイルス株"が出現する意味を提案することである。
本年度は、自然界において、”ゲノム突然変異を起こしやすいウイルス株”が出現する意味を提案するため、nsp14-P203L変異ウイルスが抗原変異株の出現に寄与する可能性を検証した。SARS-CoV-2感染を経験したハムスターに、野生型ウイルスまたは、nsp14変異型ウイルスを再感染し、鼻甲介と肺におけるウイルスを検出した。その結果、いずれのハムスターからもウイルスは検出されず、抗原変異株の出現は認められなかった。
本研究では、公共データベースのSARS-CoV-2ゲノム解析より、nsp14-P203L変異ウイルスはゲノム進化速度が大きい傾向があることが示された。また、nsp14-P203L変異ウイルスならびに野生型ウイルスを作出し、感受性の高い動物(シリアンハムスター)に野生型ウイルスまたは変異型ウイルスを感染したところ、ハムスターの肺で増殖したnsp14-P203L変異ウイルスは野生型ウイルスよりも多様なゲノム変異が検出されることが明らかとなった。一方、”ゲノム突然変異を起こしやすいウイルス株”が新たな環境への適応に寄与しうるかについては、更なる研究が必要であることがわかった。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023

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

  • [雑誌論文] Genes involved in the limited spread of SARS-CoV-2 in the lower respiratory airways of hamsters may be associated with adaptive evolution2024

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Takada, Yasuko Orba, Yurie Kida, Jiaqi Wu, Chikako Ono, Yoshiharu Matsuura, So Nakagawa, Hirofumi Sawa, Tokiko Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1128/jvi.01784-23

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of a neutralizing antibody that recognizes a loop region adjacent to the receptor-binding interface of the SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain2024

    • 著者名/発表者名
      Anzai Itsuki、Fujita Junso、Ono Chikako、Kosaka Yoichiro、Miyamoto Yuki、Shichinohe Shintaro、Takada Kosuke、Torii Shiho、Taguwa Shuhei、Suzuki Koichiro、Makino Fumiaki、Kajita Tadahiro、Inoue Tsuyoshi、Namba Keiichi、Watanabe Tokiko、Matsuura Yoshiharu
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.1128/spectrum.03655-23

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Genomic diversity of SARS-CoV-2 can be accelerated by mutations in the nsp14 gene2023

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Takada, Mahoko Takahashi Ueda, Shintaro Shichinohe, Yurie Kida, Chikako Ono, Yoshiharu Matsuura, Tokiko Watanabe, So Nakagawa
    • 学会等名
      XXIII International congress of genetics GENETICS AND GENOMICS
    • 国際学会
  • [学会発表] SARS-CoV-2の下気道への広がる性質に関する遺伝子と適応進化2023

    • 著者名/発表者名
      高田光輔、大場靖子、木田裕里恵、呉佳齊、小野慎子、松浦善治、中川草、澤洋文、渡辺登喜子
    • 学会等名
      日本進化学会第25回大会
  • [学会発表] 下気道へ感染が広がりづらいオミクロン株の性質にはORF3aより下流の遺伝子領域が関与する2023

    • 著者名/発表者名
      高田光輔、大場靖子、木田裕里恵、呉佳齊、小野慎子、松浦善治、中川草、澤洋文、渡辺登喜子
    • 学会等名
      第70回 日本ウイルス学会学術集会

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公開日: 2024-12-25  

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