ペスチウイルスの病原性発現の分子機構に関する研究

• Project/Area Number: 13J01199
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 応用獣医学
• Research Institution: Osaka University (2015); Hokkaido University (2013-2014)
• Principal Investigator: 田村 友和 大阪大学, 微生物病研究所, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2013-04-26 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: ペスチウイルス / ウイルスの複製 / 宿主指向性 / 宿主因子 / 病原性 / 宿主 / ウイルスの吸着と侵入 / 自然免疫

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、ペスチウイルスの病原性発現の分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。平成27年度は以下の研究を実施した。
I. ウイルスの複製に関与するウイルス蛋白と宿主因子の検索および同定　　豚コレラウイルスの病原性発現に関与する非構造蛋白NS4BのN末端領域に認めた両親媒性ヘリックスのゲノム複製における役割を調べた。まず、非構造蛋白NS4BのN末端領域の二次構造をコンピュータソフトを用いて予測した。その成績を基に細胞内膜への親和性を膜分画アッセイおよび共焦点レーザー顕微鏡にて解析し、非構造蛋白NS4Bの細胞内膜への親和性に関与するアミノ酸部位を同定した。さらに、リバースジェネティクス法にて作出したレプリコンおよびウイルスを用いて両親媒性のヘリックス構造のウイルス感染環における役割を解析した。その結果、NS4BのN末端領域に認めた両親媒性のヘリックスはウイルスのゲノム複製およびその増殖に必須の構造であることがわかった。次に、非構造蛋白NS4Bと相互作用する蛋白質を哺乳動物ツーハイブリッド法にて検索した。その結果、NS4B蛋白のC末端領域とNS5A蛋白は相互作用することが明らかになった。
II. ウイルスの宿主指向性に関与する宿主因子の検索および同定　　これまでに同じペスチウイルス属の牛ウイルス性下痢ウイルスは、宿主細胞のCD46およびLDLをレセプターとして細胞への侵入の際に利用することが明らかにされている。ブタのCD46と結合すると考えられる領域の近傍に、これまでに同定した豚コレラウイルスの病原性発現に関与するE2分子上のアミノ酸部位が存在した。本年度は、CD46が豚コレラウイルスの宿主指向性を規定する因子であるかを検するため、CRISPR-Cas9システムを用いてCD46を欠損した細胞を樹立することとした。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] The Institute of Virology and Immunology(スイス)
• [Journal Article] Intracellular membrane association of the N-terminal domain of classical swine fever virus NS4B determines viral genome replication and virulence (2015)
  • Author(s): Tamura, T., Ruggli, N., Nagashima, N., Okamatsu, M., Igarashi, M., Mine, J., Hofmann, MA., Liniger, M., Summerfield, A., Kida, H., Sakoda, Y.
  • Journal Title: Journal of General Virology Volume: 96 Issue: 9 Pages: 2623-2635
  • DOI: 10.1099/vir.0.000200
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Pathogenicity of border disease virus FNK2012-1 strain isolated from a pig in the natural host, sheep (2015)
  • Author(s): Tamura, T., Mine, J., Torii, S., Fujimoto, Y., Okamatsu, M., Sakoda, Y.
  • Journal Title: Journal of Veterinary Medical Science Volume: 77 Pages: 341-343
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Analysis of a pair of END⁺ and END⁻ viruses derived from the same bovine viral diarrhea virus stock reveals the amino acid determinants in N^pro responsible for inhibition of type I interferon production (2015)
  • Author(s): Kozasa, T., Abe, Y., Mitsuhashi, K., Tamura, T., Aoki, H., Ishimaru, M., Nakamura, S., Okamatsu, M., Kida, H., Sakoda, Y.
  • Journal Title: Journal of Veterinary Medical Science Volume: 77 Issue: 5 Pages: 511-518
  • DOI: 10.1292/jvms.14-0420
  • NAID: 130005071888
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The N-terminal domain of Npro of classical swine fever virus determines its stability and regulates type I interferon production (2015)
  • Author(s): Mine, J., Tamura, T., Mitsuhashi, K., Okamatsu, M., Parchariyanon, S., Pinyochon, W., Ruggli, N., Tratschin, JD., Kida, H., Sakoda, Y.
  • Journal Title: Journal of General Virology Volume: 印刷中 Issue: 7 Pages: 1746-1756
  • DOI: 10.1099/vir.0.000132
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Molecular, biological, and antigenic characterization of a Border disease virus isolated from a pig during classical swine fever surveillance in Japan (2014)
  • Author(s): Nagai, M., Aoki, H., Sakoda, Y., Kozasa, T., Tominaga-Teshima, K., Mine, J., Abe Y., Tamura, T., Kobayashi, T., Nishine, K., Tateishi, K., Suzuki, Y., Fukuhara, M., Ohmori, K., Todaka, R., Katayama, K., Mizutani, T., Nakamura, S., Kida, H., Shirai, J.
  • Journal Title: Journal of Veterinary Diagnostic Investigation Volume: 26 Issue: 4 Pages: 547-552
  • DOI: 10.1177/1040638714541837
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Npro of classical swine fever virus contributes to pathogenicity in pigs by preventing type I interferon induction at local replication site (2014)
  • Author(s): Tamura, T., Nagashima, N., Ruggli, N., Summerfield, A., Kida, H., Sakoda, Y.
  • Journal Title: Veterinary Research Volume: 45 Issue: 1 Pages: 47-47
  • DOI: 10.1186/1297-9716-45-47
• [Presentation] 「北大・部局横断 シンポジウム」大学内研究ネットワーク促進プログラム (2016)
  • Author(s): 田村友和、Nicolas Ruggli、岡松正敏、喜田宏、迫田義博
  • Organizer: 豚コレラウイルスの病原性の分子基盤
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2016-03-07
• [Presentation] Intracellular membrane association of the N-terminal domain of classical swine fever virus NS4B is critical for viral RNA replication (2015)
  • Author(s): Tamura, T., Ruggli, N., Matsuno, K., Okamatsu, M., Sakoda, Y.
  • Organizer: 第63回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 福岡県福岡市
  • Year and Date: 2015-11-23
• [Presentation] 豚コレラウイルスの病原性発現の分子基盤 (2015)
  • Author(s): 田村友和、Nicolas Ruggli、長島尚史、吉野史、岡松正敏、松野啓太、Artur Summerfield、Martin A. Hofmann、喜田宏、迫田義博
  • Organizer: 第22回トガ・フラビ・ペスチウイルス研究会
  • Place of Presentation: 福岡県福岡市
  • Year and Date: 2015-11-21
• [Presentation] Intracellular membrane association of classical swine fever virus NS4B determines viral genome replication and virulence (2015)
  • Author(s): Tamura, T., Ruggli, N., Nagashima, N., Okamatsu, M., Summerfield, A., Kida, H., Matsuno, K., Sakoda, Y.
  • Organizer: The 3rd Sapporo Summer Seminar for One Health
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2015-09-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 豚コレラウイルス非構造蛋白NS4BのN末端領域の機能解析 (2015)
  • Author(s): 田村友和、Nicolas Ruggli、松野啓太、岡松正敏、迫田義博
  • Organizer: 第158回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 青森県十和田市
  • Year and Date: 2015-09-09
• [Presentation] 豚コレラウイルス非構造蛋白NS4Bの機能と病原性に及ぼす影響 (2015)
  • Author(s): 田村友和、Nicolas Ruggli、長島尚史、岡松正敏、Artur Summerfield、松野啓太、喜田宏、迫田義博
  • Organizer: 第49回夏季シンポジウム日本ウイルス学会北海道支部会
  • Place of Presentation: 北海道伊達市
  • Year and Date: 2015-07-25
• [Presentation] VIRAL GENETIC DETERMINANTS OF CLASSICAL SWINE FEVER VIRUS VIRULENCE (2015)
  • Author(s): Tamura, T., Ruggli, N., Nagashima, N., Okamatsu, M., Hofmann, MA., Kida, H., Summerfield, A., Sakoda, Y.
  • Organizer: The 7th International Symposium on Emerging and Re-emerging Pig Diseases 2015
  • Place of Presentation: 京都府京都市
  • Year and Date: 2015-06-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ブタから分離されたボーダー病ウイルスFNK2012-1株のヒツジに対する病原性 (2015)
  • Author(s): 田村友和、峯淳貴、鳥居志保、藤本悠理、岡松正敏、迫田義博
  • Organizer: 平成26年度日本獣医師会獣医学術学会年次大会 (岡山)
  • Place of Presentation: 岡山県岡山市
  • Year and Date: 2015-02-14
• [Presentation] 豚コレラウイルス非構造蛋白NS4BのN末端両親媒性ヘリックスは豚に対する病原性に関与する (2014)
  • Author(s): 田村友和、Nicolas Ruggli、Matthias Liniger、長島尚史、峯淳貴、岡松正敏、Martin A. Hofmann、Artur Summerfield、喜田宏、迫田義博
  • Organizer: 第62回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市
  • Year and Date: 2014-11-12
• [Presentation] An N-terminal amphipathic helix in NS4B of classical swine fever virus contributes to pathogenicity in pigs by modulating the viral genome replication (2014)
  • Author(s): Tamura, T., Ruggli, N., Liniger,M., Nagashima, N., Mine, J., Okamatsu, M., Hofmann, MA., Summerfield, A., Kida, H., Sakoda Y.
  • Organizer: Joint U.S. BVDV/ESVV Pestivirus Symposium
  • Place of Presentation: 米国ミズーリ州カンザスシティ市
  • Year and Date: 2014-10-14
• [Presentation] The N-terminal domain in NS4B of classical swine fever virus contributes to pathogenicity in pigs (2014)
  • Author(s): Tamura, T., Ruggli, N., Linger, M., Nagashima, N., Mine, J., Okamatsu, M., Hofmann, MA., Summerfield A., Kida, H., Sakoda, Y.
  • Organizer: The 2nd Sapporo Summer Seminar for One Health
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2014-09-25
• [Presentation] 豚コレラウイルス非構造蛋白NS4BのN末端領域は豚に対する病原性に関与する (2014)
  • Author(s): 田村友和、Nicolas Ruggli、長島尚史、峯淳貴、岡松正敏、Artur Summerfield、Martin A. Hofmann、喜田宏、迫田義博
  • Organizer: 第157回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2014-09-10
• [Presentation] 豚コレラウイルス非構造蛋白Nproは局所感染臓器の自然免疫応答を抑制することで病原性発現に関与する (2014)
  • Author(s): 田村友和、長島尚史、Nicolas Ruggli、Artur Summerfield、岡松正敏、喜田宏、迫田義博
  • Organizer: 第79回日本インターフェロン・サイトカイン学会学術集会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2014-06-19
• [Presentation] N-terminal domain of the non-structural protein NS4B of classical swine fever virus is responsible for the pathogenicity in pigs (2014)
  • Author(s): Tamura, T., Ruggli, N., Nagashima, N., Mine, J., Summerfield, A., Hofmann, MA., Kida, H., Sakoda, Y.
  • Organizer: Third Young Researcher’s Forum for infectious Diseases
  • Place of Presentation: 長崎県長崎市
  • Year and Date: 2014-02-15
• [Presentation] Suppression of interferon-alpha/beta induction by classical swine fever virus Npro contributes to pathogenicity in pigs (2013)
  • Author(s): Tamura, T., Nagashima, N., Ruggli, N., Summerfield, A., Okamatsu, M., Kida, H., Sakoda, Y.
  • Organizer: Muenchenwiler Meeting 2013
  • Place of Presentation: スイス連邦
  • Year and Date: 2013-10-31
• [Presentation] The study on the role of the glycoprotein E2 for the pathogenesis of classical swine fever virus in pigs (2013)
  • Author(s): Tamura, T., Sakoda, Y., Igarashi, M., Ruggli, N., Ito, K., Okamatsu, M., Kida, H.
  • Organizer: The 1st Sapporo Summer Seminar for One Health
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2013-09-25
• [Presentation] 豚コレラウイルスの豚に対する病原性に関与するウイルス表面糖蛋白E2の 機能解析 (2013)
  • Author(s): 田村友和、迫田義博、五十嵐学、 Nicolas Ruggli、伊藤公人、 岡松正敏、喜田宏
  • Organizer: 第47回 日本ウイルス学会北海道支部会 夏季シンポジウム
  • Place of Presentation: 北海道奈井江町
  • Year and Date: 2013-07-20