研究

研究成果

研究設備

緒方研究室では「ドライTO（と）ウェット」をモットーに、バイオインフォマティクス（ドライ）を主要な武器として導いた仮説を、実験やフィールド調査で検証する段階まで視野に入れて研究を進めています。化研スパコンを利用した充実のドライ解析環境に加え、フィールドで採集したサンプルからの核酸抽出や、顕微鏡観察、微生物やウイルスの培養実験が可能なウェットラボを備えています。

主な研究内容

巨大ウイルスの謎

  • ウイルスには細胞性生物に匹敵するほどの粒子経やゲノム長を誇る巨大ウイルスがいます。なぜ単純なはずのウイルスが、それほどまでに巨大なのか?1000個以上の遺伝子がなぜウイルス複製に必要なのか？巨大化の進化過程はどんな道のりだったのか？巨大ウイルスの生態系での役割はあるのか？こうした素朴な疑問をひも解くことで、ネオウイルス学、そしてネオ生物学を切り開きたいと考えています。
  • 現在は、温泉から分離されたメドゥーサウイルスの研究（東京理科大・武村政春教授との共同研究）、1Mbを超える巨大ゲノムを保持するハプト藻（プリムネシアレス藻）ウイルスの研究（ノルウェー／ベルゲン大学・Ruth-Anne Sandaa教授との共同研究）を進めています。ウイルスがDNAの起源である可能性、ウイルスがエネルギー代謝を行う可能性を検討しています。

微生物生態系と地球環境との関係解明

  • 地球スケールの超大規模オミクスデータ・環境データから、生態系における種間相互作用が生態系動態と環境変動におよぼす影響を解明するための研究をしています。
  • 生物炭素ポンプ（プランクトンが深海に沈降することによる二酸化炭素の海洋深部への輸送）にウイルスが影響を与えているのかについて考えています。
  • 生物多様性の意義、なぜコップ一杯の海や池の水に数千もの生き物がうごめいているのでしょう？そんな根本的な疑問にも答えようとしています。
  • 注目しているのは海洋だけではありません。大腸癌、潰瘍性大腸炎、慢性膵炎に着目して腸内細菌を研究しています。近畿大学の櫻井先生らのグループとの共同研究です。腸内細菌の組成や相互作用が、健常者と患者ではどのように異なるのかについて明らかにしたいと考えています。

生物情報技術の開発

  • オミクスデータを統合するインターネットリソース「ゲノムネットとDBGET/LinkDB」を開発しています。
  • ウイルスプロテオミックツリー作成ツール（ViPTree）を開発しています。
  • 毎月1万件のアクセス（ユニークIP）を誇るVirus-Host DBを開発・提供しています。
  • ウイルス自動分類システムの開発も目指しています。
  • オーソログデータベースの開発KEGG OCの開発（DBCLS五斗先生との共同）。
  • KEGGオーソログの自動割り当てシステム（KofamKOALA）を最近公開しました。
  • メタゲノムデータベースMGENESの開発。
  • 系統樹作成ツールTREEは、なんと論文のMethodに書くべき文章まで出力してくれます！

公開データ・ソフトウェア

Tara Oceans – Publications

外部資金プロジェクト

  • R5-R8年度 (2023-2026年度) 科学技術振興機構 さきがけ「溶存圏の遺伝情報が拓く新規プランクトン動態解析」（代表：遠藤寿）
  • R5-R10年度 (2023-2028年度) 科学技術振興機構 CREST「広域高頻度高精度観測から解明する微細藻類の動態変化」（代表：鈴木光次、主たる共同研究者：遠藤寿）
  • R5-R11年度 (2023-2030年度) 科学技術振興機構 創発的研究支援事業「湖間比較で拓く高解像度な生態系多様性研究基盤」(代表：岡崎友輔)
  • R4-R8年度（2022-2026年度）科研費基盤研究(A)「ウイルスによる赤潮崩壊現象を裏打ちする分子生態学的メカニズムに関する研究(22H00385)」（代表：長崎慶三、分担：緒方博之、遠藤寿、岡崎友輔）
  • R4-R7年度（2022-2025年度）科研費基盤研究(A)「湖沼の深水層に卓越する未知の有機物循環系の解明(22H00382)」（代表：中野伸一、分担：岡崎友輔）
  • R4-R7年度（2022-2025年度）科研費基盤研究(A)「無光層―太陽光の届かない水圏―に棲息する巨大ウイルスの生態(22H00384)」（代表：緒方博之、分担：遠藤寿、岡崎友輔）
  • R4-R7年度（2022-2025年度）科研費基盤研究(B)「溶存rRNAで探る海洋プランクト ン群集のウイルス溶解感染とそ の制御機構(22H02420)」（代表：遠藤寿、分担：緒方博之）
  • R4-R7年度（2022-2025年度）科研費基盤研究(B)「全海洋区を対象とした生物ポンプに寄与するプランクトン種の解明(22H03716)」（代表：塩崎拓平、分担：遠藤寿）
  • R4-R6年度（2022-2024年度）科研費基盤研究(B)「溶存有機物の長期残存性を規定する分子複雑性とその規定要因の解明(22H03733)」（代表：木田森丸、分担：岡崎友輔）
  • R4-R6年度（2022-2024年度）科研費若手研究 「未培養ウイルスの宿主は誰か？：環境中のウイルスと細菌のゲノムをつなぐ(22K15182)」（代表：岡崎友輔）
  • R4-R6年度（2022-2024年度） 京都大学創立 125 周年記念ファンド くすのき125「環境微生物・ウイルスのドライな謎にウェットに迫る」（代表：岡崎友輔）
  • R4-R6年度（2022-2024年度）科学技術振興機構 ACT-X 「巨大ウイルスによる新規遺伝子工学技術の創出」（代表：疋田弘之）
  • R4-R6年度（2022-2024年度）科研費若手研究 「細胞レベルで見る巨大ウイルス感染現象の多様性(22K15175)」（代表：疋田弘之）
  • R3-R7年度（2021-2025年度）科研費基盤研究(S)「ウイルス駆動の海洋低次生態系の時計仕掛けと海洋への影響解明(21H05057)」（代表：吉田天士、分担：緒方博之）
  • R3-R5年度（2021-2023年度）科研費基盤研究(B) 「微生物窒素ポンプ：貧栄養水域への未知の栄養塩供給経路を実証する(21H03584)」（代表：山口保彦、分担：岡崎友輔）
  • R3年度（2021年度） 伊藤光昌氏記念学術助成「海洋植物プランクトンの共生的相互作用がもたらす生態化学量論の改変とその機構」（代表：遠藤寿）
  • R3年度（2021年度）京都大学教育研究振興財団研究活動推進助成「先端的環境ゲノム解析で迫る原核生物の種内ゲノム多様化の謎」（代表：岡嵜友輔）」
  • R2-R5年度（2020-2024年度）研究成果公開促進費（データベース）「ウイルスー宿主データベース(20HP7003)」（代表：緒方博之）
  • R2-R4年度（2020-2022年度）科研費基盤研究(B)「水圏生態系における巨大ウイルスの生態ならびに宿主との相互作用の包括的理解(20H03078)」（代表：武村政春、分担：緒方博之）
  • R1-R5年度（2019-2023年度）科研費基盤研究(S)「凝集体生命圏：海洋炭素循環の未知制御機構の解明(19H05667)」（代表：永田俊、分担：緒方博之）
  • H31-R3年度（2019-2021年度）科研費若手研究「海洋植物プランクトンの多種共存が生態系機能に与える影響の実験的解明(19K15895)」（代表：遠藤寿）
  • H31-R3年度（2019-2021年度）科研費基盤研究(B)「熱帯・亜熱帯域から極域までの全球海洋観測から明らかにする海洋窒素固定の統合的理解(19H04263)」（代表：塩崎拓平、分担：遠藤寿）
  • H30-R3年度（2018-2021年度）科研費基盤研究(B)「巨大ウイルスが水圏低次生態系で果たす役割の包括的解明(18H02279)」（代表：緒方博之）
  • H29年度（2017年度）公益財団法人京都大学教育研究振興財団研究活動推進助成「水圏環境中における巨大ウイルス群の多様性と生態の本質的解明に関する研究」（代表：緒方博之）
  • H29-H31年度（2017-2019年度）科研費基盤研究(B)「包括的ビローム解析に基づくウイルス海洋学の創成基盤(17H03850)」（代表：吉田天士、分担：緒方博之）
  • H29-H31年度（2017-2019年度）科研費基盤研究(B)「珪藻姉妹群パルマ藻と原始型中心珪藻の比較生物学による珪藻の起源・繁栄機構の解明(17H03724)」（代表：桑田晃、分担：緒方博之）
  • H28-H30年度（2016-2018年度）科研費基盤研究(B)（特設分野研究）「文字列の非可換位相半群上の確率・統計理論とそれらの環境再生生物工学への応用(16KT0020)」（代表：小谷野仁、分担：緒方博之）
  • H28-R2年度（2016-2020年度）新学術領域研究（研究領域提案型）（計画研究）「水圏におけるウイルス-宿主間の感染・共存機構の解明(16H06437, 16H06429, 16K21723)」（代表：長崎慶三、分担：緒方博之）
  • H28-R2年度（2016-2020年度）科研費基盤研究(S)「時空間探索による一酸化炭素資化菌の包括的研究とその応用基盤の構築(17H03850)」（代表：左子芳彦、分担：緒方博之）
  • H26-H28年度（2014-2016年度）科研費基盤研究(C)「海洋巨大ウイルス・ヴァイロファージ・真核生物の包括的エコシステム解析(26430184)」（代表：緒方博之）

化学研究所／国際共同利用・共同研究拠点

  • 2024-27「Ecology and evolution of large and giant DNA viruses」（代表：Morgan Gaia、共同研究者：緒方博之）
  • 2024-28「Developing integrative meta-omics from genes to proteins 」（代表：Jakob Pemthaler、共同研究者：岡嵜友輔）
  • 2024-29「Application of metagenomics and a temperature-driven mathematical model to estimate the global distribution of Micromonas viruses」（代表：David Demory、共同研究者：遠藤寿）
  • 2024-33「巨大ウイルス感染アメーバのトランスクリプトーム解析による宿主・巨大ウイルス相互作用の解明」（代表：武村政春、共同研究者：緒方博之）
  • 2024-34「ウイルスダークマターの解明に向けたウイルスゲノム情報基盤の構築」（代表：西村陽介、共同研究者：緒方博之）
  • 2023-32「Ecology and evolution of large and giant DNA viruses」（代表：Tom O. Delmont、共同研究者：緒方博之）
  • 2023-33「Application of metagenomics and a temperature-driven mathematical model to estimate the global distribution of Micromonas viruses」（代表：David Demory、共同研究者：遠藤寿）
  • 2023-37「巨大ウイルス感染アメーバのトランスクリプトーム解析による宿主・巨大ウイルス相互作用の解明」（代表：武村政春、共同研究者：緒方博之）
  • 2023-38「ウイルスダークマターの解明に向けたウイルスゲノム情報基盤の構築」（代表：西村陽介、共同研究者：緒方博之）
  • 2022-26「Evolution of giant viruses and relationships with the origin of life」（代表：Morgan Gaia、共同研究者：緒方博之）
  • 2022-27「Revealing marine microbial-viral interactions through community interactome analyses」（代表：Samuel Chaffron、共同研究者：遠藤寿）
  • 2022-31「野生動物の保有するコロナウイルスの包括的検出法の開発研」（代表：渡辺登喜子、共同研究者：緒方博之）
  • 2022-32「無光層における微生物生態」（代表：吉田天士、共同研究者：緒方博之）
  • 2021-29「Unveiling the genomic contents of ecologically important marine giant viruses」（代表：Tom Delmont、共同研究者：緒方博之）
  • 2021-30「Revealing associations between giant viruses and eukaryotes in the global ocean through community networks inference and mining」（代表：Samuel Chaffron、共同研究者：遠藤寿）
  • 2021-33「複数種の赤潮の消長過程におけるウイルス叢遷移様態の網羅的解析」（代表：長崎慶三、共同研究者：緒方博之）
  • 2021-34「コロナウイルス多様性検出法の開発」（代表：渡辺登喜子、共同研究者：緒方博之）
  • 2020-27「Revealing associations between giant viruses and eukaryotes in the global ocean through community networks inference and mining」（代表：Samuel Chaffron、共同研究者：遠藤寿）
  • 2020-28「Unveiling the genomic contents of ecologically important marine giant viruses」（代表：Tom Delmont、共同研究者：緒方博之）
  • 2020-29「リモートセンシングデータに基づく海洋微生物群集の予測法の開発」（代表：富井健太郎、共同研究者：緒方博之）
  • 2020-31「巨大ウイルスのゲノム・トランスクリプトーム解析」（代表：武村政春、共同研究者：緒方博之）
  • 2020-32「海産細菌捕食性原生生物の全ゲノム解析」（代表：片岡剛文、共同研究者：遠藤寿）
  • 2020-33「パルマ藻・珪藻の祖先的形質の解明に向けた比較ゲノム解析」（代表：佐藤晋也、共同研究者：緒方博之）
  • 2019-29「Network analyses for data-driven exploration and hypothesis testing in microbial ecology」（代表：Samuel Chaffron、共同研究者：Romain Blanc-Mathieu）
  • 2019-30「Distribution of prasinoviruses and their association with natural hosts in the global ocean」（代表：Nigel Grimsley、共同研究者：遠藤寿）
  • 2019-33「赤潮頻発性閉鎖海域の微生物生態系にウイルスが及ぼす影響の解明」（代表：長崎慶三、共同研究者：遠藤寿）
  • 2019-34「新規巨大ウイルスの単離とゲノム・トランスクリプトーム解析」（代表：武村政春、共同研究者：緒方博之）
  • 2019-35「環境サンプルからの赤潮藻類の濃縮とその藻類に感染するウイルスの同定」（代表：吉田天士、共同研究者：緒方博之）
  • 2018-30「既知微生物ゲノム情報に基づく培養条件の予測法開発」（代表：五斗進、共同研究者：緒方博之）
  • 2018-31「赤潮発生後の生態遷移における巨大ウイルスの生態学的役割の解明」（代表：長崎慶三、共同研究者：緒方博之）
  • 2018-32「日本の水環境からの新規巨大ウイルスの単離とゲノム解析研究」（代表：武村政春、共同研究者：緒方博之）
  • 2017-24「日本の温泉水から分離した新たな大型DNAウイルスのゲノム解析研究」（代表：武村政春、共同研究者：緒方博之）
  • 2017-25「赤潮頻発性閉鎖海域における巨大ウイルス探索: dsDNA ウイルス進化を巡る新仮説構築に向けて」（代表：長崎慶三、共同研究者：緒方博之）
  • 2017-26「MAPLE とGENIES を組み合わせたゲノム・メタゲノム配列からの新たな代謝機能予測法」（代表：高見英人、共同研究者：緒方博之）
  • 2016-28「MiSeq によるメガウイルス科DNA ポリメラーゼのアンプリコン解析」（代表：吉田天士、共同研究者：緒方博之）
  • 2016-30「パルマ藻の集団ゲノム比較解析」（代表：桑田晃、共同研究者：緒方博之）
  • 2015-39「パルマ藻と珪藻の比較ゲノミクス」（代表：桑田晃、共同研究者：緒方博之）
  • 2015-125「メガウイルスファミリー特異的なアンプリコン解析のためのPCRプライマー設計」（代表：吉田天士、共同研究者：緒方博之）

受賞

  • 遠藤寿、2023年、公益財団法人海洋化学研究所第7回海洋化学奨励賞U40、「分子生物学手法を用いた海洋生物地球化学循環の研究」
  • 疋田弘之、2023年、日本蚕糸学会 令和5年度日本蚕糸学会進歩賞（技術賞）、「KaicoTracker: a robust and automated locomotory analysis for baculovirus-infected silkworm larvae」
  • 孟令杰、2023年、第28回京大化研奨励賞、「Mirusviruses link herpesviruses to giant viruses」
  • 岡崎友輔、2022年、日本陸水学会吉村賞、 「湖沼深水層をフィールドに拓く微生物生態学」
  • 疋田弘之、2021年、the Society for Invertebrate Pathology Mauro Martignoni Award、「bv/odv-e26 is required for virus-induced host behavioral manipulation in lepidopteran nucleopolyhedroviruses」
  • 遠藤寿、2021年、第26回京大化研奨励賞、「Biogeography of Marine Giant Viruses Reveals Their Interplay with Eukaryotes and Ecological Functions」
  • 伴広輝、2021年、化学研究所大学院生研究発表会優秀講演賞
  • 張瑞軒、2020年、微生物生態学会環境ウイルス部会研究集会最優秀学生講演賞
  • 金子博人、2020年、生命情報科学若手の会第12回研究会優秀発表賞「宇宙から海洋⽣態系を観測する：リモセン× メタゲノム」
  • 吉川元貴、2019年、第24回京大化研学生研究賞、「Medusavirus,a Novel Large DNA Virus Discovered from Hot Spring Water」
  • 西村陽介、2015年、生命医薬情報連合大会2015研究奨励賞
  • 清水祐吾、2015年、生命医薬情報連合大会2015研究奨励賞
  • 水谷紗弥佳、2015年、化学研究所大学院生研究発表会オーラル発表第２位受賞
  • 五斗進、2014年、バイオ情報学研究会功労賞
  • 三原知子、2014年、生命医薬情報連合大会2014ポスターデザイン賞