海産真核性微生物を宿主とするウイルスの多様性と進化生態に関する研究

本年度は,海底泥中ウイルスの多様性を探ることを目的とし,底泥試料中からのウイルスRNAの抽出条件の最適化を行った。底泥中には様々な夾雑物が混入しており,RNA抽出後の逆転写反応等の酵素反応が阻害される可能性があることから,バッファーを添加し,上清中にウイルス粒子を遊離させ,夾雑物の影響をできる限り軽減するよう工夫した。また,様々なRNA抽出試薬を比較検討し,最終的に最適な抽出法の確立に成功した。一方,渦鞭毛藻類ヘテロカプサに感染するRNAウイルスHcRNAVはコートタンパク質のアミノ酸配列の一部(4箇所)に変異集中領域が存在し,同領域の変異がHcRNAV種内の感染特異性に関与していることが示されている。今日までに,HcRNAVは宿主に対する感染特異性から2つのタイプ(HcRNAV34系群,HcRNAV109系群)に,宿主であるヘテロカプサはHcRNAVに対する感受性特異性から、以下の4タイプの存在が明らかとなっている:1)HcRNAV34感受性タイプ,2)HcRNAV109感受性タイプ,3)HcRNAV34弱感受性タイプ[05HC05タイプ],4)HcRNAV抵抗性タイプ[05HC06タイプ]。本年度は,新たに05HC05,05HC06タイプそれぞれを溶藻するタイプのHcRNAV株の分離を試みるとともに,上述の変異集中領域の解析によりHcRNAV種内の多様性の解析を試みた。その結果,4タイプのH. circularisquamaそれぞれに対して顕著な溶藻能を示すウイルス株が分離されたことから,HcRNAVには従来知られていたHcRNAV34系群,109系群以外に05HC05,05HC06に対する溶藻能を持つ系群がそれぞれ存在することが明らかとなった。また,各ウイルス株について予想される変異集中領域を比較したところ,05HC05溶藻系群はHcRNAV34系群と完全に一致した。このことから,両系群における溶藻性の違いは複製過程にある可能性が示唆された。一方,05HC06溶藻系群の配列は概ねHcRNAV34系群と一致したが,数箇所に特異的なアミノ酸置換が確認された。また,HcRNAV34系群とされてきた株の一部には,05HC06溶藻系群と全く同じ変異を持つ株が存在した。これらの事実は,HcRNAV34系群および同系群に近縁な05HC05タイプ,05HC06タイプ,ならびにそれらに感受性を持つ宿主系群との間の複雑な関係性を示唆しており,HcRNAVの感染特異性決定機構の解明に新たな課題を提示することとなった。

本年度は,海底泥中ウイルスの多様性を探ることを目的とし,底泥試料中からのウイルスRNAの抽出条件の最適化を行った。底泥中には様々な夾雑物が混入しており,RNA抽出後の逆転写反応等の酵素反応が阻害される可能性があることから,バッファーを添加し,上清中にウイルス粒子を遊離させ,夾雑物の影響をできる限り軽減するよう工夫した。また,様々なRNA抽出試薬を比較検討し,最終的に最適な抽出法の確立に成功した。一方,渦鞭毛藻類ヘテロカプサに感染するRNAウイルスHcRNAVはコートタンパク質のアミノ酸配列の一部(4箇所)に変異集中領域が存在し,同領域の変異がHcRNAV種内の感染特異性に関与していることが示されている。今日までに,HcRNAVは宿主に対する感染特異性から2つのタイプ(HcRNAV34系群,HcRNAV109系群)に,宿主であるヘテロカプサはHcRNAVに対する感受性特異性から、以下の4タイプの存在が明らかとなっている:1)HcRNAV34感受性タイプ,2)HcRNAV109感受性タイプ,3)HcRNAV34弱感受性タイプ[05HC05タイプ],4)HcRNAV抵抗性タイプ[05HC06タイプ]。本年度は,新たに05HC05,05HC06タイプそれぞれを溶藻するタイプのHcRNAV株の分離を試みるとともに,上述の変異集中領域の解析によりHcRNAV種内の多様性の解析を試みた。その結果,4タイプのH. circularisquamaそれぞれに対して顕著な溶藻能を示すウイルス株が分離されたことから,HcRNAVには従来知られていたHcRNAV34系群,109系群以外に05HC05,05HC06に対する溶藻能を持つ系群がそれぞれ存在することが明らかとなった。また,各ウイルス株について予想される変異集中領域を比較したところ,05HC05溶藻系群はHcRNAV34系群と完全に一致した。このことから,両系群における溶藻性の違いは複製過程にある可能性が示唆された。一方,05HC06溶藻系群の配列は概ねHcRNAV34系群と一致したが,数箇所に特異的なアミノ酸置換が確認された。また,HcRNAV34系群とされてきた株の一部には,05HC06溶藻系群と全く同じ変異を持つ株が存在した。これらの事実は,HcRNAV34系群および同系群に近縁な05HC05タイプ,05HC06タイプ,ならびにそれらに感受性を持つ宿主系群との間の複雑な関係性を示唆しており,HcRNAVの感染特異性決定機構の解明に新たな課題を提示することとなった。