ホスホイノシチド動態制御を介したヒトパピローマウイルス潜伏感染機構の解明
| Project/Area Number |
20K09682
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
柊元 巌 国立感染症研究所, 病原体ゲノム解析研究センター, 室長 (70291127)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 雄彦 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (50333365)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | HPV / PTEN / ホスホイノシチド / NFκB / ヒトパピローマウイルス / 子宮頸がん |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、細胞内セカンドメッセンジャーとして働く重要な内在性分子であるホスホイノシチドのHPVゲノム複製への関与を検討し、ウイルス複製におけるホスホイノシチドの新たな役割を明らかにすることを目的とする。そのために、HPV潜伏感染のモデル細胞を用いて、細胞内ホスホイノシチドの動態変化を高感度な質量分析法によって解析し、ホスホイノシチド特異的なキナーゼ・ホスファターゼがHPV複製制御に果たす役割を明らかにする。さらにホスホイノシチドとHPVタンパク質の相互作用、核内ホスホイノシチドの存在状態についても検討し、HPVゲノム複製との関連を探求する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
HPV16ゲノムを保持するU2OS/HPV16細胞では、親株U2OS細胞と比べて細胞内PIP3レベルが低下したことから、HPVタンパク質がホスホイノシチド代謝酵素に影響を与える可能性を検討した。HEK293細胞にHPVのE1タンパク質を一過性に過剰発現させると、PIP3ホスファターゼであるPETNの発現レベルが減少した。一方、ATPase活性を欠失したE1変異体（K483A）ではPTENレベルに変化は見られなかった。内在性PTENを発現していないヒト子宮頸癌細胞C33AでFLAG-PTENを発現させてE1の効果を調べたところ、HPV16, HPV18, HPV58のE1発現によって、FLAG-PTENの発現がほぼ完全に消失した。E1によるPTEN分解が示唆されたことから、プロテアソーム阻害剤（MG132）及びオートファジー阻害剤（bafilomycin A1）の添加を検討したところ、いずれの阻害剤の処理下でもE1によるFLAG-PTENの消失が認められた。またHEK293細胞でE1とPTENの物理的相互作用をco-immunoprecipitationにより検討したが、E1とPTENの結合は検出されなかった。
HPV16初期遺伝子の発現が細胞内ホスホイノシチドに与える影響について解析を行った。HEK293細胞にHPV16初期遺伝子（E1, E2, E4, E5, E6, E7）の発現プラスミドを導入して、一過性に発現させた。陽性コントロールとして、PTEN発現プラスミドを導入したHEK293細胞を用いた。プラスミド導入から2日後に細胞を回収して、LC-MS/MS質量分析により細胞内のホスホイノシチド分子種の検出・定量を行った。HEK293細胞ではE1発現により細胞内のPTENが減少することから、E1発現により細胞内PIP3レベルが上昇することを予想したが、いずれのHPV遺伝子の発現によっても顕著な細胞内ホスホイノシチド分子種の量的変動は検出されなかった。一方、陽性コントロールのPTEN発現細胞ではPIP3レベルの減少が認められた。E1発現による内在性PTENの減少が十分でない可能性が考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
E1によるPTEN分解のメカニズムを明らかにできていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
各種のPTEN変異体がE1によって分解されるかを検討して、E1によるPTEN分解のメカニズムを明らかにする。
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Report
(3 results)
Research Products
(24 results)
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[Journal Article] Application of organoid culture from HPV18-positive small cell carcinoma of the uterine cervix for precision medicine2023
Author(s)
Kusakabe M, Taguchi A, Tanikawa M, Hoshi D, Tsuchimochi S, Qian X, Toyohara Y, Kawata A, Wagatsuma R, Yamaguchi K, Yamamoto Y, Ikemura M, Sone K, Mori-Uchino M, Matsunaga H, Tsuruga T, Nagamatsu T, Kukimoto I, Wada-Hiraike O, Kawazu M, Ushiku T, Takeyama H, Oda K, Kawana K, Hippo Y, Osuga Y.
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Journal Title
Cancer Med
Volume: 12
Issue: 7
Pages: 8476-8489
DOI
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[Journal Article] Interferon-gamma induced APOBEC3B contributes to Merkel cell polyomavirus genome mutagenesis in Merkel cell carcinoma2021
Author(s)
Que L, Li Y, Dainichi T, Kukimoto I, Nishiyama T, Nakano Y, Shima K, Suzuki T, Sato Y, Horike S, Aizaki H, Watashi K, Kato T, Aly HH, Watanabe N, Kabashima K, Wakae K, Muramatsu M.
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Journal Title
J Invest Dermatol
Volume: S0022-202X(21)
Issue: 7
Pages: 02636-1
DOI
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Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Transcription Factor Homeobox D9 Drives the Malignant Phenotype of HPV18-Positive Cervical Cancer Cells via Binding to the Viral Early Promoter2021
Author(s)
Hayashi S, Iwata T, Imagawa R, Sugawara M, Chen G, Tanimoto S, Sugawara Y, Tanaka I, Matsui T, Nishio H, Nakamura M, Katoh Y, Mori S, Kukimoto I, Aoki D.
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Journal Title
Cancers (Basel)
Volume: 13(18)
Issue: 18
Pages: 4613-4613
DOI
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[Journal Article] Use of Cap Analysis Gene Expression to detect human papillomavirus promoter activity patterns at different disease stages2020
Author(s)
Taguchi A, Nagasaka K, Plessy C, Nakamura H, Kawata Y, Kato S, Hashimoto K, Nagamatsu T, Oda K, Kukimoto I, Kawana K, Carninci P, Osuga Y, Fujii T.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 10
Issue: 1
Pages: 17991-17991
DOI
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[Presentation] HPV18型陽性子宮頸部小細胞癌のオルガノイド樹立 オルガノイドが切り拓く希少癌個別化医療2021
Author(s)
日下部美佐子, 田口 歩, 谷川道洋, 星 大輔, 豊原佑典, 河田 啓, 曾根献文, 柊元 巌, 織田克利, 筆宝義隆, 大須賀 譲
Organizer
第80回日本癌学会学術総会
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