エンテロウイルス (Enterovirus)

　エンテロウイルスは、ゲノムサイズが約7,500 bの一本鎖＋鎖RNAウイルスで、ゲノムは線状で一本のみです（単節型といいます）。ヒトへの感染は主に小児で、手足口病、ヘルパンギーナといった発疹を起こす比較的症状の軽い病態がメインですが、まれに無菌性髄膜炎、脳炎・脳症、急性弛緩性麻痺といった深刻な病態を起こすこともあります。RNA依存性RNAポリメラーゼによって自身のゲノムを複製しますが、校正（proofreading）機能を持たないため、遺伝子変異がとても多いウイルスです。

　さて、こうした遺伝子変異の多いエンテロウイルスですが、実験室で培養するときには面白い違いが出ます。それは、ある遺伝子型ではある培養細胞でしか増えず、違う遺伝子型では違う培養細胞でしか増えない、ということです。これは単純なゲノム比較では説明がつかない現象で、近しい遺伝子型でも違う培養細胞を使う必要があったり、遠い遺伝子型でも同じ培養細胞が使えたりします。こうした違いが何に起因するのか、を中心に研究しています。これは、ウイルスの進化適応を知ることにつながると考えています。

アデノウイルス (Adenovirus)

　アデノウイルスは、ゲノムサイズが約35,000 bpの二本鎖DNAウイルスで、ゲノムは単節型です。ヒトへの感染は主に小児で、咽頭結膜熱（いわゆるプール熱）、流行性角結膜炎といった眼や喉に炎症を起こす比較的症状の軽い病態がメインです。まれに、肺炎、肝炎、腸炎といった病態を起こすこともあり、人体のあらゆる場所に感染することが知られています。DNAウイルスであり遺伝子変異は比較的ゆるやかであるものの、アデノウイルスの特徴として、遺伝子組換え（異なる遺伝子型で遺伝子同士が入れ替わる現象）が一定程度起こることが知られています。

　私はこれまでに、様々な臨床検体からアデノウイルスの全ゲノム配列を取得し、その比較をしてきました。その中で新たな組換え型を見つけました。こうした組換えがどのような機序で起こるのかは未解明の部分が多くあり、これを研究対象としています。

大腸菌 (Escherichia coli )

　大腸菌はもっとも一般的に知られる細菌だと思います。その名の通り、ヒトの大腸に共生していますが、一部は病原性を持ちます。O157などの食中毒大腸菌が有名です。また、分子生物学では、有用なツールとしても使用されています。プラスミドを改変して入れて増やすといった遺伝子工学、タンパク質を発現させて目的のタンパク質を大量に得るといったタンパク質工学などに広く使われます。

　大腸菌は様々なところへ存在します。例えば、動物ではウシ・ブタなどの家畜大型動物、イヌ・ネコなどの愛玩動物、ウサギ・マウスなどの小型動物、というようにその適応宿主は様々です。また、土壌や河川などの環境、植物にもいます。こうした多様な環境に適応するためか、大腸菌のゲノムは非常に多種多様です。私の大腸菌研究は、下痢を起こす大腸菌（下痢原性大腸菌）の機序探索から始まりましたが、その中でユニークな表現型を見つけました。

炎症応答を抑制する大腸菌

　下痢原性大腸菌はヒトの腸内で炎症を起こし、下痢を引き起こすことで環境中に排出され、また環境中からヒトへ帰ってくる、という生活環での生存戦略を取っていると考えられます。こうした考えから、ヒト宿主細胞に対して炎症応答を引き起こす大腸菌を研究してきました。しかし、炎症応答を起こさない菌株群があることが分かり、これは炎症を起こさないのではなく、積極的に炎症を抑制することを発見しました。下痢誘発の生存戦略を反対に捉えると、環境に排出されず宿主内で省エネに生きるために、腸内で積極的に共生する大腸菌がいてもおかしくないと考え始めました。こうした炎症抑制性の大腸菌は、炎症性腸疾患などのヒト腸内で炎症を引き起こす疾患への治療として使用できる可能性があります。炎症抑制の機序は現在のところ多くが不明ですので、これを研究しています。

線虫 (Caenorhabditis elegans )

　線虫は体長1 mmほどの小さな虫です。モデル生物として様々な分野で利用されています。大腸菌を餌として生きています。実験室では非病原性大腸菌株を餌として使用しますが、その餌を病原性のある細菌に変えると、線虫に悪い影響が出ます。また、反対にヒトに有用と言われる細菌を食べさせると、線虫に良い効果があることが分かっています。すべての細菌で当てはまるわけではありませんが、細菌の病原性・有用性評価に線虫を用いることで、宿主に対する効果を評価できることが先人たちによって示されてきました。

　線虫は下等な生物ですが、遺伝子の70％以上はヒトとホモログ（機能が類似していること）であることが示されています。私はまだ線虫を扱い始めたばかりですが、病原菌・有用菌を給餌した際の線虫の遺伝子発現クラスタリングをすることで、これらの宿主への機能メカニズム探索を目指しています。

　その他、中台枝里子教授の研究にも従事しています。大腸菌株の遺伝子ノックアウトや、ラベルした細菌を線虫に給餌してイメージングする、などで貢献しています。

・遺伝子関係：PCR、クローニング、大腸菌遺伝子ノックアウトなど

・タンパク質関係：SDS-PAGE、WBなど

・免疫関係：免疫染色、フローサイトメトリーなど

・細胞培養関係：株化細胞、プライマリー細胞

・マウス飼育：TG, KO, KIなどの維持

・ウイルス関係：培養、プラークアッセイ、TCID50など

・線虫飼育：練習中！

・バイオインフォマティクス：ゲノム解析、RNA-Seq解析など