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Structural basis of the filovirus assembly and replication

Research Project

Project/Area Number 21K07052
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49060:Virology-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Sugita Yukihiko  京都大学, 医生物学研究所, 准教授 (00734469)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsフィロウイルス / クライオ電子顕微鏡 / クエヴァウイルス / エボラウイルス / マールブルグウイルス / ヌクレオカプシド
Outline of Research at the Start

近年、申請者らはヒトに対して高い致死率の感染症を引き起こすエボラウイルスのコア構造を高い解像度で明らかにした。しかし、エボラウイルスと同じフィロウイルス科に属する近縁のウイルス種については、構造に不明な点が多い。本研究では、フィロウイルス科に属する複数のウイルスコア構造を明らかにすることを目的とする。本研究によって、ウイルス進化の理解や、抗ウイルス薬の開発に発展することが期待できる。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we analyzed the high-resolution structures of the nucleocapsid and the nucleoprotein (NP)-RNA complex of filoviruses using single-particle cryo-electron microscopy. We elucidated the detailed structures of nucleocapsid-like structures of the Ebola virus and the NP-RNA complexes of Marburg virus and a filovirus discovered in Europe (Cuevavirus). These studies revealed the structural basis of nucleocapsid formation and its function. These findings are expected to provide important foundational information for the development of a wide range of anti-filovirus drugs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的意義は、複数のフィロウイルスの核タンパク質(NP)-RNA複合体の高分解能構造を初めて明らかにし、NP-RNA複合体の形成機構と機能の構造基盤を解明した点にある。これにより、フィロウイルスの形成機構ならびにRNA合成におけるヌクレオカプシドコアの機能の理解が大幅に進んだと言える。これらの構造情報が広範な抗フィロウイルス薬の開発に向けた重要な基盤情報となり、致死性の高いフィロウイルス感染症に対する新たな治療法の開発が進展する可能性がある。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 7 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Marburg(ドイツ)

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Cryoelectron microscopic structure of the nucleoprotein?RNA complex of the European filovirus, Lloviu virus2023

    • Author(s)
      Hu Shangfan、Fujita-Fujiharu Yoko、Sugita Yukihiko、Wendt Lisa、Muramoto Yukiko、Nakano Masahiro、Hoenen Thomas、Noda Takeshi
    • Journal Title

      PNAS Nexus

      Volume: 2 Issue: 4 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1093/pnasnexus/pgad120

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Structural insight into Marburg virus nucleoprotein?RNA complex formation2022

    • Author(s)
      Fujita-Fujiharu Yoko、Sugita Yukihiko、Takamatsu Yuki、Houri Kazuya、Igarashi Manabu、Muramoto Yukiko、Nakano Masahiro、Tsunoda Yugo、Taniguchi Ichiro、Becker Stephan、Noda Takeshi
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28802-x

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Ultrastructure of influenza virus ribonucleoprotein complexes during viral RNA synthesis2021

    • Author(s)
      Masahiro Nakano, Yukihiko Sugita, Noriyuki Kodera, Sho Miyamoto, Yukiko Muramoto, Matthias Wolf, and Takeshi Noda
    • Journal Title

      Commun. Biol.

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 858-858

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02388-4

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] モノネガウイルスの核タンパク質とRNAが形成する超分子複合体の三次元構造2023

    • Author(s)
      杉田征彦
    • Organizer
      日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 電子顕微鏡でウイルスをみる2023

    • Author(s)
      杉田征彦
    • Organizer
      トキシンシンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Structural studies of pathogenic RNA viruses using electron microscopy2023

    • Author(s)
      Yukihiko Sugita
    • Organizer
      東北大学大学院生命科学研究科・イノベーションセミナー、宮城
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 螺旋分子複合体の単粒子解析:フィロウイルス核タンパク質-RNA複合体の構造解析を例に2022

    • Author(s)
      藤田 陽子、杉田征彦、野田岳志
    • Organizer
      第22回日本蛋白質科学会、筑波
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Cryo-EM structure of the nucleoprotein-RNA complex of a novel filovirus, Lloviu virus2022

    • Author(s)
      Shangfan Hu, Yoko Fujita-Fujiharu, Yukihiko Sugita,, Lisa Wendt, Yukiko Muramoto, Masahiro Nakano, Thomas Hoenen, Takeshi Noda
    • Organizer
      第60回日本生物物理学会、函館
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] マイナス鎖RNAウイルスの核タンパク質-RNA複合体構造2022

    • Author(s)
      杉田 征彦
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第65回シンポジウム、岡山
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      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Cryo-EM structure of the nucleoprotein-RNA complex of a novel filovirus, Lloviu virus2022

    • Author(s)
      Shangfan Hu, Yoko Fujita-Fujiharu, Yukihiko Sugita, Lisa Wendt, Yukiko Muramoto, Masahiro Nakano, Thomas Hoenen, Takeshi Noda.
    • Organizer
      The 4th East-Asia Microscopy Conference、Taiwan
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] クライオ電子顕微鏡を用いた病原RNAウイルスの構造解析2021

    • Author(s)
      杉田征彦
    • Organizer
      日本顕微鏡学会 第77回学術講演会
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      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Structural analyses on pathogenic RNA viruses using cryo-EM2021

    • Author(s)
      Yukihiko Sugita
    • Organizer
      第59回日本生物物理学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] マールブルグウイルス 核タンパク質-RNA複合体の構造解析2021

    • Author(s)
      藤田陽子、杉田征彦、髙松由基、祝部和也、五十嵐学、角田優伍、村本裕紀子、中野雅博、野田岳志
    • Organizer
      第68回日本ウイルス学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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