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生体内におけるエイズウイルス感染細胞の異質性と運命決定機構の解明

Research Project

Project/Area Number 20J23299
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 49060:Virology-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

麻生 啓文  京都大学, 医生物学研究所, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
KeywordsHIV-1感染細胞 / scRNA-seq / 異質性 / インターフェロン誘導制遺伝子 / インターフェロン誘導性遺伝子 / scRNA-Seq
Outline of Research at the Start

後天性免疫不全症候群 (エイズ)はヒト免疫不全ウイルス1型 (HIV-1)感染を原因とするが、 エイズの根治療法は未だ確立されていない。その原因の一つは、生体内におけるHIV-1感染細胞ごとの表現系の異質性を規定する運命決定機構が未解明なことである。本研究では、HIV-1感染細胞ごとの「ウイルス産生」、「ウイルス抑制」、「死滅」、「潜伏感染」に関する異質性の実態の解明と、それらの異質性を規定する遺伝子の同定を、バイオインフォマティクス解析により行い、ウイルス学実験によってその異質性を規定する分子メカニズムを解明することを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

ヒト免疫不全ウイルス1型 (HIV-1)の感染が原因である後天性免疫不全症候群 (エイズ)に対する抗ウイルス薬の開発が進み、エイズ発症の抑制は可能である。しかしながら、ウイルス排除による根治療法は未だ確立されていない。その理由の一つは、感染個体内においてHIV-1感染細胞が潜伏化するからである。これまでの一連の網羅的発現遺伝子の解析研究から、一部のHIV-1産生細胞はその後に潜伏化するなど、その感染様式が異なる細胞の集団であることがわかってきた。本研究では、HIV-1感染様式として「ウイルス産生」、「ウイルス抑制」、「死滅」、「潜伏感染」状態に至る細胞ごとに異なる運命決定の実態の解明、およびそれらの感染様式を規定する遺伝子群同定のためにバイオインフォマティクス解析を行い、ウイルス学的実験によってHIV-1産生細胞集団内に存在するその異質性を規定する分子メカニズムを実証することを目的とする。本年度は、バイオインフォマティクス解析により判明した、細胞ごとに異なるHIV-1感染様式および運命決定を規定する遺伝子について、培養細胞を用いたウイルス学的実験により、ウイルス複製における機能解析をした。具体的には、当該遺伝子を過剰発現したCD4+ T細胞株、あるいはCRISPR/Cas9システムを用いて当該遺伝子をノックアウトした細胞を作出した。次に、それらの細胞におけるウイルス増殖能について、レポーターアッセイ、ELISA法、ウェスタンブロット法、フローサイトメトリー法などで解析して、各遺伝子がウイルス複製・増殖に与える影響を解析した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] A comprehensive investigation on the interplay between feline APOBEC3Z3 proteins and feline immunodeficiency virus Vif proteins. Journal of Virology.2021

    • Author(s)
      Yusuke Kosugi‡, Keiya Uriu‡, Narumi Suzuki‡, Keisuke Yamamoto‡, Shumpei Nagaoka‡, Izumi Kimura‡, Yoriyuki Konno‡, Hirofumi Aso‡, Brian J Willett, Tomoko Kobayashi, Yoshio Koyanagi, Mahoko Takahashi Ueda, Jumpei Ito and Kei Sato. ‡Equal contribution.
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 00178-21 Issue: 13 Pages: 00-00

    • DOI

      10.1128/jvi.00178-21

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A comprehensive investigation on the interplay between feline APOBEC3Z3 proteins and feline immunodeficiency virus Vif proteins2021

    • Author(s)
      Kosugi Y, Uriu K, Suzuki N, Yamamoto K, Nagaoka S, Kimura I, Konno Y, Aso H, Willett BJ, Kobayashi T, Koyanagi Y, Ueda MT, Ito J, Sato K
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: -

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Multiomics Investigation Revealing the Characteristics of HIV-1-Infected Cells In?Vivo2020

    • Author(s)
      Aso Hirofumi、Nagaoka Shumpei、Kawakami Eiryo、Ito Jumpei、Islam Saiful、Tan Benjy Jek Yang、Nakaoka Shinji、Ashizaki Koichi、Shiroguchi Katsuyuki、Suzuki Yutaka、Satou Yorifumi、Koyanagi Yoshio、Sato Kei
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 32 Issue: 2 Pages: 107887-107887

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.107887

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reconstitution of prospermatogonial specification in vitro from human induced pluripotent stem cells2020

    • Author(s)
      Hwang Young Sun、Suzuki Shinnosuke、Seita Yasunari、Ito Jumpei、Sakata Yuka、Aso Hirofumi、Sato Kei、Hermann Brian P.、Sasaki Kotaro
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 5656-5656

    • DOI

      10.1038/s41467-020-19350-3

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A role for gorilla APOBEC3G in shaping lentivirus evolution including transmission to humans2020

    • Author(s)
      Nakano Yusuke、Yamamoto Keisuke、Ueda Mahoko Takahashi、Soper Andrew、Konno Yoriyuki、Kimura Izumi、Uriu Keiya、Kumata Ryuichi、Aso Hirofumi、Misawa Naoko、Nagaoka Shumpei、Shimizu Soma、Mitsumune Keito、Kosugi Yusuke、Juarez-Fernandez Guillermo、Ito Jumpei、...、Koyanagi Yoshio、Harris Reuben S.、Sato Kei
    • Journal Title

      PLOS Pathogens

      Volume: 16 Issue: 9 Pages: 1008812-1008812

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1008812

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparative analysis of innate immune response to viral infection among animal species2022

    • Author(s)
      Aso Hirofumi、Ito Jumpei、Ozaki Haruka、Kashima Yukie、Suzuki Yutaka、Sato Kei
    • Organizer
      EMBO Workshop Pathogen immunity and signaling
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ウイルス感染に対する自然免疫応答の動物種間比較解析2022

    • Author(s)
      麻生啓文、伊東潤平、尾崎遼、鹿島幸恵、鈴木穣、佐藤佳
    • Organizer
      第69回日本ウイルス学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ウイルス感染に対する自然免疫応答の種間比較解析2021

    • Author(s)
      麻生啓文
    • Organizer
      ウイルス学若手研究集会2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Single cell RNA-sequencingによる生体内HIV-1感染細胞の異質性の解析2020

    • Author(s)
      麻生啓文
    • Organizer
      ウイルス学若手研究集会2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-07-07   Modified: 2024-03-26  

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