研究内容(堀江真行)

研究の概要

私は「ウイルスを知り尽くす」を目的として、古典的なウイルス学にフィールドワーク、最新の分子生物学・生化学的手法、さらにはバイオインフォマティクスを組み合わせ、様々な観点からウイルスとその宿主を対象とした研究を展開しています。

(1) ウイルスの多様性・進化の解明とその性状解析

ウイルスの多様性は未だ十分に解明されておらず、現在私たちが知っているウイルスはウイルス全体の氷山の一角に過ぎないと言われています。私は、微生物学(感染症対策)、進化生物学、生態学、さらには遺伝資源の発掘という様々な観点から、種々の生物・環境におけるウイルスの探索を行っています。また発見したウイルスについて、分子疫学調査やウイルス学的な解析などを行い、その性状解明も行っています。

代表論文
Identification of novel avian and mammalian deltaviruses provides new insights into deltavirus evolution.

Iwamoto M, Shibata Y, Kawasaki J, Kojima S, Li YT, Iwami S, Muramatsu M, Wu HL, Wada K, Tomonaga K, Watashi K, Horie M*.
Virus Evol. 2021 Feb 12;7(1):veab003. doi: 10.1093/ve/veab003

→こちらで解説をしています。

 

(2) 内在性ウイルス様配列:古代のウイルスおよびウイルスと宿主の共進化

私たち真核生物のゲノムにはウイルス由来の遺伝子配列が多数存在します。このようなウイルス由来の遺伝子配列を「内在性ウイルス様配列」と呼びます。内在性ウイルス様配列の多くは数百~数千万年以上前に生物のゲノムに組み込まれたことが知られており、本研究室では特にRNAウイルスに着目して、古代のウイルスの多様性および超長期的なウイルスの進化の解明を目指しています。また一部の内在性ウイルス様配列は、宿主生物の生理機能を担うことも知られており、ウイルスと宿主の共進化という観点からも研究を行っています。

代表論文
100-My history of bornavirus infections hidden in vertebrate genomes.

Kawasaki J, Kojima S, Mukai Y, Tomonaga K*, Horie M*.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2021 May 18;118(20):e2026235118. doi: 10.1073/pnas.2026235118

An RNA-dependent RNA polymerase gene in bat genomes derived from an ancient negative-strand RNA virus.
Horie M*, Kobayashi Y, Honda T, Fujino K, Akasaka T, Kohl C, Wibbelt G, Mühldorfer K, Kurth A, Müller MA, Corman VM, Gillich N, Suzuki Y, Schwemmle M, Tomonaga K*.
Sci Rep. 2016 May 13;6:25873. doi: 10.1038/srep25873.

Endogenous non-retroviral RNA virus elements in mammalian genomes.
Horie M, Honda T, Suzuki Y, Kobayashi Y, Daito T, Oshida T, Ikuta K, Jern P, Gojobori T, Coffin JM, Tomonaga K*.
Nature. 2010 Jan 7;463(7277):84-7. doi: 10.1038/nature08695.

 

(3) 核内複製型RNAウイルスの複製機構の解析

多くの人獣共通感染症がRNAウイルスによって引き起こされることが知られています。RNAウイルスの多くは細胞質において複製しますが、ごく一部のRNAウイルスは細胞核内で複製を行うことが知られています。本研究室では、細胞核内で複製を行う複数のRNAウイルスの複製機構の解明を通じて、核内複製型RNAウイルスの複製戦略の共通点・相違点を見出すべく研究を行っています。

代表論文(プレプリントです)
The mechanism underlying the organization of Borna disease virus inclusion bodies is unique among mononegaviruses
Yuya Hirai*, Keizo Tomonaga*, Masayuki Horie*.
bioRxiv. 2021. doi: 10.1101/2021.05.24.445377

 

(4) ウイルス感染症の診断法の開発

獣医学領域におけるウイルス感染症の診断法は、未だ十分に整備されていません。本研究室では既存の技術を組み合わせ、より迅速かつ簡便な診断法(核酸検出・塩基配列解読や)の開発を行っています。

代表論文
A latex agglutination test using a recombinant nucleoprotein for detection of antibodies against avian influenza virus
M Horie
, H Ogawa, K Yamada, A Hara, V N Bui, Sanaa S Awad, R Yoshikawa, M Mase, K Tsukamoto, S Yamaguchi, K Nakamura, K Imai*
J Virol Methods. 2009 Nov;161(2):259-64. doi: 10.1016/j.jviromet.2009.06.021

 

(5) 新規ウイルスベクターの開発

ウイルスベクターとは任意の遺伝子を細胞等で発現させるための遺伝子の運び屋です。本研究室では特異な特徴を持つウイルスや、新規に発見したウイルスのベクター化を試みています。