遺伝子ネットワークに基づくバキュロウイルス感染戦略の解明

• Project/Area Number: 16J40248
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Insect science
• Research Institution: Meiji University
• Principal Investigator: 松田(今井) 典子 明治大学, 農学部, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: バキュロウイルス / 対応分析法 / カイコ核多角体病ウイルス / 構造タンパク質 / ユビキチン / 遺伝子ネットワーク

Outline of Annual Research Achievements

前年度に引き続き対応分析による解析を行い、バキュロウイルス感染によって発現が抑えられる宿主遺伝子の抽出を試みた。対応分析法によって抽出されたウイルス遺伝子と逆の発現パターンを示す宿主遺伝子をスクリーニングしたが、有意なリードカウントを示す遺伝子は得られなかった。一方、ウイルス感染時に、互いに類似した発現パターンを示す宿主遺伝子のネットワーク中にユビキチン関連の遺伝子群が存在した。また、培養細胞を用いた感染実験により、ユビキチンの感染への寄与が示唆されるデータが得られた。そこで、本年度はウイルス遺伝子の構造タンパク質であるユビキチンの生化学的な解析を中心に行った。
前年度に未達成であった、タグ融合型ユビキチンを含有するウイルスの作製を再度試みた。感染条件を調整し、タグ融合型ユビキチンを発現する細胞系にウイルスを感染させた。出芽ウイルスを精製しウェスタンブロッティングを行ったところ、シグナルが検出され、タグ融合型ユビキチンもウイルスの構造タンパク質として機能し得ることが示された。一方、バキュロウイルスはユビキチンのホモログをコードすることが知られている。ウイルスユビキチンを欠損させたウイルス粒子をウェスタン解析したところ、野生型ウイルスで検出される、他の因子に結合していると考えられる複数のシグナルのうち１つが消失した。また、ウイルスユビキチンの点変異ウイルスを作製し、同様の実験を行ったところ、前述のシグナルの消失につながるアミノ酸変異を複数見いだした。すなわち、ウイルスユビキチンは宿主ユビキチンと同様ウイルス粒子に含有され、何らかの因子と結合する可能性が示された。
本研究により、バキュロウイルスが感染時に利用する遺伝子ネットワークの解明に向けた基盤データを得ることができた。今後は各因子を詳細に解析することで、相互作用がどのように感染に寄与しているかが明らかになると考えられる。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Identification of reference genes for quantitative expression analysis using large-scale RNA-seq data of <i>Arabidopsis thaliana</i> and model crop plants (2016)
  • Author(s): Toru Kudo, Yohei Sasaki, Shin Terashima, Noriko Matsuda-Imai, Tomoyuki Takano, Misa Saito, Maasa Kanno, Soichi Ozaki, Keita Suwabe, Go Suzuki, Masao Watanabe, Makoto Matsuoka, Seiji Takayama, Kentaro Yano
  • Journal Title: Genes & Genetic Systems Volume: 91 Issue: 2 Pages: 111-125
  • DOI: 10.1266/ggs.15-00065
  • NAID: 130005421205
  • ISSN: 1341-7568, 1880-5779
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] NIAS-Bm-aff3細胞の性状解析 (2019)
  • Author(s): 松田(今井)典子、勝間進
  • Organizer: 日本蚕糸学会第89回大会
• [Presentation] 対応分析法を用いたバキュロウイルス感染カイコのトランスクリプトーム解析 (2018)
  • Author(s): 松田(今井)典子・川本宗孝・國生龍平・勝間進・矢野健太郎
  • Organizer: 平成30年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
• [Presentation] 対応分析法を用いたバキュロウイルス感染カイコのトランスクリプトーム解析 (2017)
  • Author(s): 松田(今井)典子・川本宗孝・國生龍平・勝間進・矢野健太郎
  • Organizer: 第76回昆虫病理研究会