近未来にアウトブレイクする新興ウイルス感染症に関する研究

• 研究概要

  新たに発見した組み換えウイルスの性状解析と組み換えのメカニズムを解明し、近未来のウイルスの姿を予測する。太古のウイルスを知り現在のウイルスを知ることが未来のウイルスを予測するために必要である。ウイルス学ではアメーバなどの単細胞生物から太古のウイルスの性質を残した新しいウイルスが数多く発見されており、今後は粘菌が注目されると考えられる。そこで、世界有数の粘菌コレクターかつ研究者の高校生との共同研究（東京農工大学と小石川高校の間に研究教育契約）により、新しい粘菌ウイルスの研究分野において世界をリードすることを目指す。研究チームは動物ウイルス、植物ウイルス、昆虫ウイルスにおいてこのような研究を展開し、同時に電子顕微鏡によるウイルスの可視化や蛋白質の構造及び物性解析からも進化を考察する。

  

• 研究目的

  （１）太古の動物ウイルスを発見する。
  （２）現存するダイナミックな組み換えウイルスを発見する。
  （３）植物ウイルスにおける組み換えのメカニズムを明らかにする。
  （４）昆虫ウイルスにおける組み換えのメカニズムを明らかにする。
  （５）ウイルスを可視化して組み換えの過程を観察する。
  （６）ウイルス蛋白質の研究からウイルス進化を明らかにする。

• 研究計画

  （１） 太古の動物ウイルスを発見する。
  粘菌のメタゲノム解析を実施する。Buck博士と共に大量の遺伝子情報の中からウイルスのゲノム情報を抽出し、現存する動物ウイルスの蛋白質ユニットとの相同性について検討する。

  （２） 現存するダイナミックな組み換えウイルスを発見する。
  ウイルス性状や組み換えが起こるメカニズムについて詳細な解析を行い、近未来に出現する組み換えウイルスを予測する研究を行う。

  （３） 植物ウイルスにおける組み換えメカニズムを明らかにする。
  これまで動物ウイルスと植物ウイルスは全く別に進化の過程をたどってきたと考えられている。粘菌のように動物と植物の両方の性質を持つ生物は上記のような動物ウイルスだけではなく植物ウイルスの進化にも関与している可能性がある。このような観点から植物ウイルスの組み換えと進化のメカニズムを考察する。

  （４） 昆虫ウイルスにおける組み換えメカニズムを明らかにする。
  昆虫は動物にも植物にも関わって生きている。上記の考え方と同様に、現存する昆虫ウイルスがどのように進化してきたかについての研究を実施する。

  （５） ウイルスを可視化して組み換えの過程を観察する。
  生でウイルスを観察するシステムを構築し、ウイルス科間の遺伝子組み換えを観察する。

  （６） ウイルス蛋白質の研究からウイルス進化を明らかにする。
  上記の研究計画は主にウイルス遺伝子の組み換えの解析が中心に実施される。一方、進化の過程でウイルス蛋白質に起きる変異配列を予測し、その配列を持つ組換えタンパク質を作成し、物性及び構造解析を実施する。

  

その他の研究者

箕田　弘喜　（工学研究院・教授）
小松　健　（グローバルイノベーション研究院・テニュアトラック特任准教授）
小山　哲史　（農学研究院・准教授）
大松　勉　（農学研究院・准教授）
黒田　裕　（工学研究院・教授）