海洋巨大ウイルス・ヴァイロファージ・真核生物の包括的エコシステム解析

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26430184
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 緒方 博之 京都大学, 化学研究所, 教授 (70291432)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 巨大ウイルス / 多様性 / 微生物生態 / 海洋微生物

研究実績の概要

本研究の目的は、海洋微生物探査が産する全地球規模の海洋メタゲノムデータと物理化学的環境データに基づき、巨大ウイルスの生態学的役割を解明するために、バイオインフォマティクスによる包括的エコシステム解析を行うことにある。本年度（平成28年度）は、昨年度開発した高度縮退プライマーセットを利用し、巨大ウイルス（メガウイルス科）の多様性を、大阪湾で採取・抽出したDNAを鋳型として解析した。その結果、1サンプル中に、6000以上の巨大ウイルス種を含有していることを明らかにした。これは、一地点（1サンプル中）におけるメガウイルス科の多様性を世界で初めて特徴づけた結果である（論文執筆中）。また、Tara Oceans海洋探査から得られた世界規模メタトランストランスクリプトームを解析し、巨大ウイルスも含めて、真核生物に感染するウイルスが、どの地点のどのサンプルでもアクティヴに感染している様相を解明し（Nature投稿中）、現在、物理化学的環境パラメタとの相関を解析している。同時に、本年度（平成28年度）は、巨大ウイルスの多様性と、宿主との相互作用を解析するための手法を開発し、2報の論文(mSphere, Bioinformatics)として発表した。昨年度開発したVirus-Host DB (Virusesに報告)と合わせて、今後の海洋巨大ウイルス研究を支える基盤技術となると考えている。3年間の研究成果は、13篇の科学誌にて公表されている（内、Science 4報、Nature 1報、ISME J 1報を含む）。物理化学的変数、宿主との関係に関しては解析が遅れたので、今後の課題として残る。

備考

Virut-Host Database, ViPTreeはウイルスゲノム・宿主解析のためのツール
Taxonomyは系統分類群解析のためのツール
MGENESはメタゲノムデータベース

研究成果

• [国際共同研究] CNRS(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: CNRS
• [国際共同研究] Ohaio State University(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Ohaio State University
• [国際共同研究] Aix-Marseille University(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: Aix-Marseille University
• [国際共同研究] EMBL(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: EMBL
• [国際共同研究] Genoscope(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: Genoscope
• [雑誌論文] ViPTree: the viral proteomic tree server. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishimura Y., Yoshida T., Kuronishi M., Uehara H., Ogata H., Goto S.
  • 雑誌名: Bioinformatics 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1093/bioinformatics/btx157
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Environmental viral genomes shed new light on virus-host interactions in the ocean. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishimura Y., Watai H., Honda T., Mihara T., Omae K., Roux S., Blanc-Mathieu R., Yamamoto K., Hingamp P., Sako Y., Sullivan M.B., Goto S., Ogata H., Yoshida T.
  • 雑誌名: mSphere 巻: 2 ページ: e00359-16
  • DOI: 10.1128/mSphere.00359-16
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Ralstonia solanacearum phage phiRP15 is closely related to Viunalikeviruses and encodes 19 tRNA-related sequences. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mihara T., Nasr-Eldin M.A., Chatchawankanphanich O., Bhunchoth A., Phironrit N., Kawasaki T., Nakano M., Fujie M., Ogata H., Yamada T.
  • 雑誌名: Virol. Rep. 巻: 6 ページ: 61-73
  • DOI: 10.1016/j.virep.2016.07.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Asian jumbo phages, phiRSL2 and phiRSF1, infect Ralstonia solanacearum and show common features of phiKZ-related phages. (2016)
  • 著者名/発表者名: Bhunchoth A., Blanc-Mathieu R., Mihara T., Nishimura Y, Askora A., Phironrit N., Leksomboon C., Chatchawankanphanich O., Kawasaki T., Nakano M., Fujie M., Ogata H., Yamada, Y.
  • 雑誌名: Virology 巻: 494 ページ: 56-66
  • DOI: 10.1016/j.virol.2016.03.028
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Plankton networks driving carbon export in the oligotrophic ocean. (2016)
  • 著者名/発表者名: Guidi L., Chaffron S., Bittner L., Eveillard D., ..., Ogata H., ..., Karsenti E., Bowler C., Gorsky G.
  • 雑誌名: Nature 巻: 532 ページ: 465-470
  • DOI: 10.1038/nature16942
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reverse transcriptase genes are highly abundant and transcriptionally active in marine plankton assemblages. (2016)
  • 著者名/発表者名: Lescot M., Hingamp P., Kojima K.K., Villar E., Romac S., Veluchamy A., Boccara M., Jaillon O., Iudicone D., Bowler C., Wincker P., Claverie J.-M., Ogata H.
  • 雑誌名: ISME J. 巻: 10 ページ: 1134-1146
  • DOI: 10.1038/ismej.2015.192.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 遺伝子科学の昨今、生物学からのアプローチ. (2016)
  • 著者名/発表者名: 緒方博之
  • 学会等名: 2016年度日仏会館科学シンポジウム「遺伝子の科学」
  • 発表場所: 日仏会館ホール
  • 年月日: 2016-12-03
  • 招待講演
• [学会発表] Extreme diversity, high abundance and activities of giant viruses in the sea. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogata H.
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-12-02
• [学会発表] アメーバウイルス研究がもたらしたンパクト. (2016)
  • 著者名/発表者名: 緒方博之
  • 学会等名: 日本微生物生態学会年会
  • 発表場所: 横須賀
  • 年月日: 2016-10-24
• [学会発表] あなたのウイルスゲノムを分類します. (2016)
  • 著者名/発表者名: 西村陽介, 吉田天士, 緒方博之, 五斗進
  • 学会等名: 日本微生物生態学会年会
  • 発表場所: 横須賀
  • 年月日: 2016-10-23 – 2016-10-24
• [学会発表] Tara Oceans expedition and giant viruses in marine ecosystems. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogata H.
  • 学会等名: Biodiversity and Chemical Biology of Marine and Terrestrial Life in the Philippine Region
  • 発表場所: Bohol, Philippines
  • 年月日: 2016-10-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ウイルスは生命か？－巨大ウイルスを中心に－. (2016)
  • 著者名/発表者名: 緒方博之
  • 学会等名: 第56回生物物理若手の会夏の学校
  • 発表場所: 支笏湖ユースホステル
  • 年月日: 2016-09-04
  • 招待講演
• [学会発表] 海洋巨大ウイルスの多様性と宿主予測. (2016)
  • 著者名/発表者名: 緒方博之
  • 学会等名: 水圏微生物研究フォーラム
  • 発表場所: 東京大学大気海洋研究所
  • 年月日: 2016-08-09
  • 招待講演
• [学会発表] Virus-host database: a manually curated resource for viral host prediction. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mihara T., Nishimura Y., Nishiyama H., Goto S., Ogata H.
  • 学会等名: 8th Aquatic Virus Workshop
  • 発表場所: Plymouth
  • 年月日: 2016-07-13
  • 国際学会
• [備考] Virus-Host Database
  • URL: http://www.genome.jp/virushostdb/
• [備考] ViPTree
  • URL: http://www.genome.jp/viptree/
• [備考] Taxonomy summary
  • URL: http://www.genome.jp/tools-bin/taxsummary
• [備考] MGENES
  • URL: http://www.genome.jp/mgenes/