バキュロウイルスの遺伝子発現制御と宿主行動操作を結ぶブラックボックスの解明

本年度は新型コロナウイルスの感染拡大に伴い受入研究室における実験活動が著しく制限された。そのため、当初計画を大幅に変更して、研究目的達成のために研究を進めた。本年度前半では、タイムラプスカメラを用いて幼虫がBmNPV感染時に示す行動異常を定量的に解析する手法を改良した。この手法により、昨年度から蓄積していたBmNPV感染幼虫の行動を記録した動画データを解析し、BmNPV感染幼虫が示す行動異常について従来の研究では得られなかったレベルでの解析に成功した。また、以上の結果をまとめ査読付き原著論文として発表した。本手法は本研究の最終目的の一つであるバキュロウイルスによる宿主行動操作の分子基盤を解明する上で、重要なツールとなると考えられる。実際に、本研究で注目したBm8遺伝子は行動操作と関連していることが先行研究から示唆されており、本年度の後半では同手法を用いてBm8欠損株感染幼虫の行動を解析することで、この遺伝子と行動操作の関連を強く示唆する結果を得た。従来、Bm8は行動操作を引き起こすバキュロウイルスのうち一部にのみ保存されており、その機能は近縁のウイルス間でも異なっていることが示唆されていた。しかし、本研究において、詳細なバイオインフォマティクス解析を行った結果、この遺伝子は幅広いバキュロウイルスに保存されていることが明らかになった。さらに、本研究から見出されたBm8ホモログについて、その機能解析を行ったところ、その機能についても保存されていることが強く示唆された。以上の結果から、本研究で解明を目指していた「ブラックボックス」において、Bm8が重要な働きを示す遺伝子であることが明らかになった。また、シャットオフに関しても、そのメカニズムと関連が疑われる細胞機能を見出すことができた。

本年度は新型コロナウイルスの感染拡大に伴い受入研究室における実験活動が著しく制限された。そのため、当初計画を大幅に変更して、研究目的達成のために研究を進めた。本年度前半では、タイムラプスカメラを用いて幼虫がBmNPV感染時に示す行動異常を定量的に解析する手法を改良した。この手法により、昨年度から蓄積していたBmNPV感染幼虫の行動を記録した動画データを解析し、BmNPV感染幼虫が示す行動異常について従来の研究では得られなかったレベルでの解析に成功した。また、以上の結果をまとめ査読付き原著論文として発表した。本手法は本研究の最終目的の一つであるバキュロウイルスによる宿主行動操作の分子基盤を解明する上で、重要なツールとなると考えられる。実際に、本研究で注目したBm8遺伝子は行動操作と関連していることが先行研究から示唆されており、本年度の後半では同手法を用いてBm8欠損株感染幼虫の行動を解析することで、この遺伝子と行動操作の関連を強く示唆する結果を得た。従来、Bm8は行動操作を引き起こすバキュロウイルスのうち一部にのみ保存されており、その機能は近縁のウイルス間でも異なっていることが示唆されていた。しかし、本研究において、詳細なバイオインフォマティクス解析を行った結果、この遺伝子は幅広いバキュロウイルスに保存されていることが明らかになった。さらに、本研究から見出されたBm8ホモログについて、その機能解析を行ったところ、その機能についても保存されていることが強く示唆された。以上の結果から、本研究で解明を目指していた「ブラックボックス」において、Bm8が重要な働きを示す遺伝子であることが明らかになった。また、シャットオフに関しても、そのメカニズムと関連が疑われる細胞機能を見出すことができた。