2021 Fiscal Year Annual Research Report
The history of mononegavirus infections hidden in the eukaryotic genomes
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21H01199
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
堀江 真行 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (20725981)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 古ウイルス学 / 内在性ウイルス様配列 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は真核生物ゲノムに存在するウイルス由来の遺伝子配列である、内在性ウイルス様配列（EVE）の検出と解析によって、ウイルスの超長期的な進化の解明を目的として行った。
今年度はEVEの検出方法の改良を行った。これまでのEVE検索では、tBLASTnと呼ばれる配列類似性検索プログラムを用い、既知のウイルスのタンパク質のアミノ酸配列をクエリー、生物ゲノムをデータベースとした検索が行われていた。しかし、この方法には一つの問題がある。多くのEVEは数百万年以上前に内在化したものであり、内在化後の変異の蓄積によってもとのウイルス遺伝子のオープンリーディングフレーム（ORF）を維持していないことが多い。tBLASTnではアミノ酸同士の検索を行うため、変異による読み枠のずれ（フレームシフト）がある場合には感度が落ちてしまう。TFASTXおよびTFASTYプログラムは、古くから知られている配列類似性検索ソフトであり、tBLASTnとは異なり、フレームシフトに対応した検索を行うことが可能である。つまり、フレームシフトが頻繁に見られるEVE検索においては、強力な検索方法であると考えられる。tBLASTnとTFASTX/Yの感度を比較するため、とあるウイルス遺伝子をクエリーとした検索を行った。その結果、tBLASTnで検出できるEVE候補配列は、すべてTFASTX/Yでも検出が可能であった。一方、TFASTX/Yによって検出されたEVE候補配列の中には、tBLASTnでは検出できないものも存在した。そのため、TFASTX/Yは極めて優れたEVE検索ツールとなる可能性を秘めていることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
TFASTX/Y検索によって、従来のtBLASTn検索よりもより高感度に内在性ウイルス様配列を検出できる可能性が示された。これにより、当初の計画で予定していたよりもより高感度にEVE探索を行い、より多くの古代ウイルスの情報を得ることができると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は、TFASTX/Y検索とtBLASTn検索を用いて、網羅的なモノネガウイルス由来EVEの探索を行う。得られた配列を用い、古代ウイルスの宿主、年代、系統解析を行う。
また検索手法を徹底的に比較するベンチマーク解析を行い、今後のEVE探索における手法的な知見も明らかにする。
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