内在性レトロウイルスの宿主との共進化メカニズムの解明

• Project/Area Number: 14J05589
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Integrative animal science
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 下出 紗弓 京都大学, ウイルス研究所, 特別研究員(PD) (90772103)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 内在性レトロウイルス / 細胞内組換え反応 / ゲノム / ネコ / 組換え

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ネコの内在性レトロウイルス（ERV）であるRD-114ウイルスをモデルにERVの内在化メカニズムを明らかにすべく実験を行った。本年度は、昨年度の研究成果を参考に2つのRD-114ウイルス関連配列のノックアウトを行った。ネコの腎臓由来株化細胞であるCRFK細胞を対象とし、新しいゲノム編集技術であるTALENを利用した。その結果、RD-114ウイルスノックアウトCRFK細胞からのRD-114ウイルス感染性粒子の放出は検出限界以下レベルに抑制された。CRFK細胞は多くのウイルス分離やワクチン製造用に使用されている株化細胞である。RD-114ウイルスノックアウトCRFK細胞に猫汎白血球減少症ウイルス（FPLV）、ネコカリシウイルス（FCV）、ネコウイルス性鼻気管炎ウイルス（FVRV）をそれぞれ接種し、細胞培養上清中のウイルス力価を測定したところ、未処理CRFK細胞を使用したときとほぼ同等レベルであった。RD-114ウイルスノックアウトCRFK細胞でふやしたFPLV、FCV、FVRV液中のRD-114ウイルスRNAのコピー数をReal-time RT-PCRにより測定したが、RD-114ウイルスRNAのコピー数は検出限界レベル以下であった。これらの結果によりRD-114ウイルスは複数の関連配列として宿主ゲノム内に保持されているものが細胞内組換え反応によりウイルス粒子として産生されたものであると結論づけた。RD-114ウイルス関連配列が宿主の生理機能に与える影響については途中段階ではあるが、周辺遺伝子の発現レベルを変化させた可能性や宿主であるネコ胎子の一部組織での発現を確認した。
本年度の成果により、ERVと宿主の関係性について新たな知見が得られ、これらの結果により今後、ERVの内在化メカニズムについての研究が発展することが期待される。

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

• [Journal Article] Multiple invasions of an infectious retrovirus in cat genomes (2015)
  • Author(s): Shimode S, Nakagawa S, Miyazawa T
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 5 Issue: 1 Pages: 8164-8164
  • DOI: 10.1038/srep08164
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] ネコ内在性レトロウイルスの獲得と宿主機能へ及ぼした影響 (2015)
  • Author(s): 下出紗弓、中川草、宮沢孝幸
  • Organizer: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] ネコの家畜化と内在性レトロウイルス (2015)
  • Author(s): 下出紗弓、中川草、宮沢孝幸
  • Organizer: 第158回 日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北里大学獣医学部（青森県十和田市）
  • Year and Date: 2015-09-07
• [Presentation] ネコの旅路を内在性レトロウイルスから探る (2015)
  • Author(s): 下出紗弓
  • Organizer: 第17回 日本進化学会
  • Place of Presentation: 中央大学後楽園キャンパス（東京都文京区）
  • Year and Date: 2015-08-20
  • Invited
• [Presentation] Identification of endogenous retrovirus in the fixation process to cat genomes (2015)
  • Author(s): Sayumi Shimode, So Nakagawa, Takayuki Miyazawa
  • Organizer: Society for Molecular Biology and Evolution (SMBE2015)
  • Place of Presentation: ウィーン（オーストリア）
  • Year and Date: 2015-07-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ネコゲノムへと複数回侵入した感染性レトロウイルスの発見 (2015)
  • Author(s): 下出 紗弓、中川 草、宮沢 孝幸
  • Organizer: 第１回小動物ウイルス病研究会
  • Place of Presentation: 京都大学（京都府京都市）
  • Year and Date: 2015-03-28
• [Presentation] ネコの進化過程における内在性レトロウイルスの獲得 (2014)
  • Author(s): 下出 紗弓、中川 草、宮沢 孝幸
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25
• [Presentation] ENDOGENOUS RETROVIRUSES AND CAT’S EVOLUTION (2014)
  • Author(s): Shimode S, Nakagawa S, Miyazawa T
  • Organizer: International Feline Retrovirus Research Symposium & International Society for Companion Animal Infectious Disease 2014
  • Place of Presentation: ナイアガラオンザレイク（カナダ）
  • Year and Date: 2014-10-20 – 2014-10-22
• [Remarks] 京都大学ホームページ 「感染性レトロウイルスの度重なるネコゲノムへの侵略」
  • URL: http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2014/150202_1.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 遺伝子組換型細胞、並びにワクチン製造方法 (2015)
  • Inventor(s): 下出紗弓、宮沢孝幸、川上和夫
  • Industrial Property Rights Holder: 下出紗弓、宮沢孝幸、川上和夫
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2015-12-26