実験と数理モデリングによる、植物ＲＮＡウイルスの適応戦略の全容解明

通过实验和数学建模完整阐明植物RNA病毒的适应策略

• 批准号: 13J10559
• 负责人: 宮下 脩平
• 金额: $ 3万
• 依托单位: National Institute of Agrobiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J10559/
• 关键词: ウイルス進化; cis性; ウイルス変異率; 数理モデル; ウイルス進化機構; ウイルス複製機構

昨年度に引き続き、トマトモザイクウイルスの２つの複製タンパク質（130K、180K）がもつメチルトランスフェラーゼ様ドメイン（MT）・ヘリカーゼ様ドメイン（HEL）・ポリメラーゼ様ドメイン（POL）の活性中心に変異をもつ変異体を複数作製し、プロトプラストおよびin vitroウイルス複製系における相補実験を行った。その結果、180KのPOL機能はin vitro複製系においてはtransに複製に寄与しうるが、プロトプラスト接種時は少なくとも初期にはほぼ完全にcisに寄与すること、マイナス鎖合成あるいはそれ以前の複製複合体形成過程に130KのHEL機能は必須であるが180KのHEL機能は必要でないこと、そのHEL機能はcisにのみ寄与すること、MT機能は130Kか180Kいずれのものもin vitro複製系ではtransに寄与しうるが、プロトプラスト接種時は少なくとも初期にはtransでの寄与が小さいこと、などが昨年度までの結果と合わせて明らかになった。これらの結果から、複製タンパク質遺伝子は少なくとも細胞感染初期にはcisに機能するものとして細胞内レベルで強い選択を受けるものと考えられた。また、変異率の推定手法の検討を行った。ナノポアシーケンサMinIONの試用プログラムに参加して性能の検討を行ったところ、エラー率が約10%と非常に高く、ウイルス集団の解析には適さないことが明らかになった。一方、2014年に他のグループにより発表されたcircle sequencingによるウイルス変異検出法（Acevedo et al., Nature(2014)）についてアルゴリズムを詳細に検討した結果、塩基置換による変異の検出には向くものの、塩基の欠失や挿入の検出には向かないことが明らかになった。このような変異を適切に検出する解析手法を今後検討する必要がある。

Last year's に cited き続き, トマトモザイクウイルスの２つの copy タンパクquality (1 30K, 180K) がもつメチルトランスフェラーゼ様ドメイン (MT)・Helper (HEL)・Helper (POL)のActive center に変different をもつ変variant をplural productionし、プロトプラストおよびin The vitroウイルスreplication systemにおけるphase complement実験を行った.そのRESULTS, 180KのPOL FUNCTIONはin In vitro replication system, においてはtransにreplication system and しうるが, プロトプラストは小なくともInitial にはほぼ Complete cisに Send and すること, マイナス lock synthesis あるいはそれ Previous の copy compound The body formation process is necessary for the function of 130K HEL. The function of 180K HEL is necessary.のHEL function はcis にのみ Send and すること, MT function は130K か180K いずれのものもin In the early stage of inoculation of the in vitro replication system ではtransに日しうるが and プロトプラストにはtransでの信与が小さいこと, などがlast year's までの results と合わせて明らかになった.これらのRESULT から、Replication タンパク性伝子は小なくとも Initial stage of cell infection にはci s に function するものとして intracellular レベルで强い选択をReceived けるものと考えられた.また、The method of estimation of the difference rate is の検検を行った.ナノポアシーケンサMinIONのTrialプログラムにParticipationしてPerformanceの検questionを行ったところ、 The rate of エラーが is about 10% and it is very high. One side, 2014 Acevedo et al., 2014 Acevedo et al. Nature (2014)) Detailed analysis of the results of the detailed analysis and substitution of base groups変一の検出には向くものの、婩记の䤜やinsertの検出には向かないことが明らかになった. It is necessary to analyze the analysis techniques that are appropriate and appropriate in the future.

项目成果

植物ウイルス集団におけるフリーライダー排除とルール形成

植物病毒种群中的搭便车排除和规则形成

• 发表时间: 2014
• 作者: Yanagishita T;Yajima I;Kumasaka MY;Kawamoto Y;Tsuzuki T;Matsumoto Y;Watanabe D and Kato M.;宮下脩平
• 通讯作者: 宮下脩平

ウイルス感染ゲノム数進化の数理モデル

病毒感染基因组数进化的数学模型

• 发表时间: 2013
• 作者: Kato M;Kumasaka MY;Ohnuma S;Furuta A;Kato Y;Shekhar HU;Kojima M;Koike Y;Dinh Thang N;Ohgami N;Ly TB;Jia X;Yetti H;Naito H;Ichihara G;Yajima I;宮下脩平
• 通讯作者: 宮下脩平