2016 Fiscal Year Annual Research Report
Comprehensive investigation and functional analysis of endogenous viruses and endogenous viral elements in hematophagous arthropods and their host animals
| Project Area | Neo-virology: the raison d'etre of viruses |
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| Project/Area Number |
16H06431
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
澤 洋文 北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 教授 (30292006)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松野 啓太 北海道大学, 獣医学研究科, 講師 (40753306)
中尾 亮 北海道大学, 獣医学研究科, 准教授 (50633955)
大場 靖子 北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 講師 (60507169)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 吸血性節足動物 / 内在性ウイルス / 微生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1) 吸血性節足動物 (マダニ、蚊)の収集
平成28年度は、アフリカ地域のザンビア共和国、東南アジア地域のミャンマーにおいて、マダニ及び蚊を収集した。新たにベトナム、フィジーで節足動物を収集するため、現地海外共同研究者の協力を得て研究体制を確立した。日本国内では、北海道および鹿児島にてマダニを採集した。日本国内でさらに多様なマダニを採集するため、島嶼地域でのマダニ採集体制の強化を目指して鹿児島大学の共同研究者との連携を深めた。
2) 既知の節足動物媒介性ウイルスおよび内在性ウイルスのスクリーニング
内在性フラビウイルスのスクリーニングでは、これまでウイルスエレメント(EVE）が確認されているネッタイシマカ以外の他属の数種の蚊においても、フラビウイルスRdRP遺伝子様のEVEが蚊のゲノム中に存在することが明らかとなった。データベース上のネッタイシマカの全ゲノム情報をもとにフラビウイルスEVE挿入部位を確認し、各地域の外ネッタイシマカのゲノム中のEVE配列を比較した結果、アレル上の1か所もしくは2か所に挿入が見られ、EVE配列に同種内においても少なくとも4種類の多形があることが明らかとなった。ダニ媒介性フレボウイルスのスクリーニングでは、既知のウイルス以外に少なくとも5種の新規フレボウイルスが存在することが明らかとなった。
3) 新規内在性ウイルス探索とシークエンス解析
マダニ中の新規内在性ウイルス探索のために、領域内共同研究によりFLDS法を実施した。これにより、マダニ中には新規2本鎖RNAウイルスが存在していることが明らかとなった。また、フレボウイルス陽性マダニのtotal RNA-seq解析により、ダニ媒介性フレボウイルスの中には、RNA分節を一部欠損した不完全ウイルスとしてマダニ中で維持されているウイルスが存在する可能性が明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２８年度に計画した通り、アフリカ・アジアでの節足動物のサンプリングを実施するとともに、今後の収集地域として新たな海外共同研究体制を確立した。採集した節足動物の既知および新規の内在性ウイルスの存在を見出し、今後の機能解析につながる成果を得た。
国内外で採集した蚊およびマダニ中の内在性ウイルス（エレメント）のスクリーニングは、当初予定通りに行うことができた。また、内在性ウイルス（エレメント）の陽性率や多様性は想定の範囲内であり、十分に今後の解析ができる量の検体を収集することができた。さらに、内在性ウイルス（エレメント）の局在や多様性の解析も予定通りに行うことができた。これにより、平成２９年度においても同様に、蚊およびマダニの採集を継続することで、詳細な機能解析が可能となる予定である。
当初予定していなかった領域内共同研究による新規ウイルス探索法導入により、フラビ・フレボウイルス以外のウイルスについても検出法を確立できた。この点においては、本研究が当初の計画以上に進展していると自己評価する。
平成２９年度以降の計画のプラットフォームとなる節足動物（蚊・マダニ）の実験室内飼育系の確立に向けて予備試験を既に始めており、計画通りの研究遂行を可能とする体制が築かれていることから、全体的にはおおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度に引き続き、吸血性節足動物を世界各地で採集する。本年度は、特に地理的特徴を元に採集地を勘案する。節足動物の生活環における各ステージのサンプル、およびそれらを取り巻く環境サンプルの採集を試みる。昨年度までに、マダニ内在性フレボウイルスおよび蚊内在性フラビウイルスエレメントを複数見出していることから、それぞれのウイルス（エレメント）特異的なRT-PCRによるスクリーニングと、FLDSなどの網羅的解析手法を併用しながら探索する。
これまでに見つかった、マダニ内在性フレボウイルスについて、それぞれのRNAおよびタンパク質の発現量変動を解析する。さらに、ウイルス由来タンパク質が有する機能について、特にウイルスRNA複製に及ぼす影響を中心に解析する。蚊内在性フラビウイルスエレメントについて、多様な種から見つかった異なるフラビウイルスエレメントに共通する保存領域に着目し、エレメント由来RNAおよびタンパク質の発現、宿主細胞における機能を解析する。
野外で採集した節足動物を用いて、北海道大学人獣共通感染症リサーチセンターに実験室内コロニーを樹立する。内在性ウイルス（エレメント）の種や発現量の異なる複数系統を維持する。複数代にわたりmicrobiomeと内在性ウイルス（エレメント）の発現量が安定している系統を選抜する。
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Research Products
(19 results)
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[Journal Article] Putative RNA viral sequences detected in an Ixodes scapularis-derived cell line.2017
Author(s)
Nakao R, Matsuno K, Qiu Y, Maruyama J, Eguchi N, Nao N, Kajihara M, Yoshii K, Sawa H, Takada A, Sugimoto C
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Journal Title
Ticks Tick Borne Dis
Volume: 8(1)
Pages: 103-111
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Isolation of a simian immunodeficiency virus from a malbrouck (Chlorocebus cynosuros).2017
Author(s)
Carr M, Kawaguchi A, Sasaki M, Gonzalez G, Ito K, Thomas Y, Hang'ombe BM, Mweene AS, Zhao G, Wang D, Orba Y, Ishii A, Sawa H
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Journal Title
Arch Virol
Volume: 162(2)
Pages: 543-548
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 野生動物由来新規パルボウイルスの検出と系統解析。2017
Author(s)
澤 洋文、大場 靖子、Anindita D. Paulina、石井 秋宏、伊藤 公人、佐々木 道仁
Organizer
第2回北大・部局横断シンポジウム『免疫・癌・感染』
Place of Presentation
北海道大学工学部鈴木章記念ホール (北海道・札幌）
Year and Date
2017-03-14 – 2017-03-14
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[Presentation] ザンビアに生息する蚊が保有するレオウイルス2017
Author(s)
大場 靖子、和田 雄治、Paulina Duhita Anindita、Phongphaew Wallaya、澤 洋文
Organizer
第2回北大・部局横断シンポジウム『免疫・癌・感染』
Place of Presentation
北海道大学工学部鈴木章記念ホール (北海道・札幌）
Year and Date
2017-03-14 – 2017-03-14
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