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A molecular basis of virus pathogenicity focusing on RNA replication

Research Project

Project/Area Number 21K15042
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Anzai Itsuki  大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (40868824)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords宿主因子 / ウイルス‐宿主相互作用 / SARS-CoV-2 / RNAウイルス / 複製機構 / 細胞応答 / RNA複製複合体 / 病原性発現機構
Outline of Research at the Start

ここ数十年、新型コロナウイルスや鳥インフルエンザといったRNAウイルスが原因となる新興感染症が世界的な問題となっている。これまでの研究において、強毒化・弱毒化といったウイルスの性状を変化させるアミノ酸変異がいくつか報告されているが、なぜ病原性が変化するのか、その分子メカニズムは不明な点が多い。本課題では、RNAウイルスの増殖に必須であるRNA複製複合体関連タンパク質に着目し、ウイルスの性状を変化させる変異がタンパク質の構造・物性・機能に及ぼす影響を包括的に明らかにすることを目的とする。これにより、RNAウイルスの病原性発現機構について、タンパク質レベルでの新たな知見が得られることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

In recent years, emerging infectious diseases caused by RNA viruses, such as SARS-CoV-2 and avian influenza virus, have significantly impacted human society. For the replication of RNA viruses in host cells, RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) complexes and host proteins are essential. Therefore, understanding virus-host interactions centered on RdRp will provide important information on the mechanism of virus replication. In this study, we identified host factors involved in RNA replication of SARS-CoV-2 and evaluated their function.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ウイルス感染症を完全に制御するためには、予防法のみならず治療法の開発が重要である。これまで開発されてきたウイルス感染症に対する治療薬は、ウイルスに対して作用するものが多いが、治療薬に対抗するようにウイルスタンパク質が変異し、耐性ウイルスが出現する可能性もある。一方、ウイルス増殖に関わる宿主因子は、ウイルスに対する選択圧を持たないため、耐性ウイルス出現の可能性も低く、有効な創薬標的となりうる。本研究で同定した、SARS-CoV-2の増殖に関わる宿主因子は、ウイルス増殖機構の解明の糸口になると同時に、新たな治療薬開発の分子戦略構築の起点となる可能性も考えられる。

Report

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

    (17 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Characterization of a neutralizing antibody that recognizes a loop region adjacent to the receptor-binding interface of the SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain.2024

    • Author(s)
      Anzai I, Fujita J, Ono C, Kosaka Y, Miyamoto Y, Shichinohe S, Takada K, Torii S, Taguwa S, Suzuki K, Makino F, Kajita T, Inoue T, Namba K, Watanabe T, Matsuura Y
    • Journal Title

      Microbiol Spectr.

      Volume: 12 Issue: 4

    • DOI

      10.1128/spectrum.03655-23

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Epoxidized graphene grid for highly efficient high-resolution cryoEM structural analysis2023

    • Author(s)
      Fujita Junso、Makino Fumiaki、Asahara Haruyasu、Moriguchi Maiko、Kumano Shota、Anzai Itsuki、Kishikawa Jun-ichi、Matsuura Yoshiharu、Kato Takayuki、Namba Keiichi、Inoue Tsuyoshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 2279-2279

    • DOI

      10.1038/s41598-023-29396-0

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      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structural insights into the rational design of a nanobody that binds with high affinity to the SARS-CoV-2 spike variant2022

    • Author(s)
      Yamaguchi Keishi、Anzai Itsuki、Maeda Ryota、Moriguchi Maiko、Watanabe Tokiko、Imura Akihiro、Takaori-Kondo Akifumi、Inoue Tsuyoshi
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 173 Issue: 2 Pages: 115-127

    • DOI

      10.1093/jb/mvac096

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  • [Journal Article] Establishment and clinical application of SARS-CoV-2 catch column2022

    • Author(s)
      Isaka Yoshitaka、Yoshiya Taku、Ono Chikako、Uchiyama Akinori、Hirata Haruhiko、Hamaguchi Shigeto、Kutsuna Satoshi、Takabatake Yoshitsugu、Saita Ryotaro、Yamada Tomomi、Takahashi Atsushi、Yamato Masaya、Nohara Yukie、Tsuda Shugo、Anzai Itsuki、Kimura Tomonori、Takeda Yoshito、Tomono Kazunori、Matsuura Yoshiharu
    • Journal Title

      Clinical and Experimental Nephrology

      Volume: 27 Issue: 3 Pages: 279-287

    • DOI

      10.1007/s10157-022-02296-9

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  • [Journal Article] Human antibody recognition and neutralization mode on the NTD and RBD domains of SARS-CoV-2 spike protein2022

    • Author(s)
      Otsubo Ryota、Minamitani Takeharu、Kobiyama Kouji、Fujita Junso、Ito Toshihiro、Ueno Shiori、Anzai Itsuki、Tanino Hiroki、Aoyama Hiroshi、Matsuura Yoshiharu、Namba Keiichi、Imadome Ken-Ichi、Ishii Ken J.、Tsumoto Kouhei、Kamitani Wataru、Yasui Teruhito
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 20120-20120

    • DOI

      10.1038/s41598-022-24730-4

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  • [Journal Article] Nanobodies recognizing conserved hidden clefts of all SARS-CoV-2 spike variants2022

    • Author(s)
      Maeda Ryota、Fujita Junso、Konishi Yoshinobu、Kazuma Yasuhiro、Yamazaki Hiroyuki、Anzai Itsuki、Yamaguchi Keishi、Kasai Kazuki、Nagata Kayoko、Yamaoka Yutaro、Miyakawa Kei、Ryo Akihide、Shirakawa Kotaro、Makino Fumiaki、Matsuura Yoshiharu、Inoue Tsuyoshi、Imura Akihiro、Namba Keiichi、Takaori-Kondo Akifumi
    • Journal Title

      Communications biology

      Volume: 5 Pages: 669-669

    • DOI

      10.1101/2021.10.25.465714

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    • Author(s)
      Tamura Tomokazu、Torii Shiho、Kajiwara Kentaro、Anzai Itsuki、Fujioka Yoichiro、Noda Kisho、Taguwa Shuhei、Morioka Yuhei、Suzuki Rigel、Fauzyah Yuzy、Ono Chikako、Ohba Yusuke、Okada Masato、Fukuhara Takasuke、Matsuura Yoshiharu
    • Journal Title

      PLOS Pathogens

      Volume: 18 Issue: 6 Pages: e1010593-e1010593

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1010593

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  • [Journal Article] Synthesis of low-molecular weight fucoidan derivatives and their binding abilities to SARS-CoV-2 spike proteins2021

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      Koike Tatsuki, Sugimoto Aoi, Kosono Shuhei, Komaba Sumika, Kanno Yuko, Kitamura Takashi, Anzai Itsuki, Watanabe Tokiko, Takahashi Daisuke, Toshima Kazunobu
    • Journal Title

      RSC Medicinal Chemistry

      Volume: 12 Issue: 12 Pages: 2016-2021

    • DOI

      10.1039/d1md00264c

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Establishment of a reverse genetics system for SARS-CoV-2 using circular polymerase extension reaction2021

    • Author(s)
      Torii Shiho、Ono Chikako、Suzuki Rigel、Morioka Yuhei、Anzai Itsuki、Fauzyah Yuzy、Maeda Yusuke、Kamitani Wataru、Fukuhara Takasuke、Matsuura Yoshiharu
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 35 Issue: 3 Pages: 109014-109014

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109014

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ponesimod suppresses hepatitis B virus infection by inhibiting endosome maturation2021

    • Author(s)
      Fauzyah Yuzy、Ono Chikako、Torii Shiho、Anzai Itsuki、Suzuki Rigel、Izumi Takuma、Morioka Yuhei、Maeda Yusuke、Okamoto Toru、Fukuhara Takasuke、Matsuura Yoshiharu
    • Journal Title

      Antiviral Research

      Volume: 186 Pages: 104999-104999

    • DOI

      10.1016/j.antiviral.2020.104999

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  • [Presentation] SARS-CoV-2粒子に取り込まれる宿主因子の同定と機能解析2023

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      安齋 樹、足達 俊吾、河岡 義裕、渡辺 登喜子
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  • [Presentation] SARS-CoV-2増殖を制御する宿主因子の同定と機能解析2023

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      安齋 樹、足達 俊吾、笠原 勇矢、小比賀 聡、河岡 義裕、渡辺 登喜子
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] SARS-CoV-2に対する抗ウイルス活性を有する海洋天然物の探索と作用機序解明2023

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      安齋 樹、岩崎 有紘、小野 慎子、鳥居 志保、松浦 善治、末永 聖武、渡辺 登喜子
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  • [Presentation] SARS-CoV-2の増殖に関わる宿主因子の同定と機能解析2022

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      安齋 樹、足達 俊吾、河岡 義裕、渡辺 登喜子
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      第69回日本ウイルス学会学術集会
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  • [Presentation] SARS-CoV-2抗体医薬開発に資する中和抗体の作用機序の分子基盤2022

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      安齋 樹、藤田 純三、小野 慎子、小坂 洋一郎、宮本 由紀、七戸 新太郎、高田 光輔、梶田 忠宏、井上 豪、難波 啓一、渡辺 登喜子、松浦 善治
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      日本薬学会第142年会
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  • [Presentation] 中和抗体の性状解析を通じて理解するSARS-CoV-2の受容体認識の分子メカニズム2021

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      安齋 樹、小野 慎子、小坂 洋一郎、宮本 由紀、七戸 新太郎、高田 光輔、梶田 忠宏、松浦 善治、渡辺 登喜子
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] SARS-CoV-2に対する中和抗体の作製とその作用機序の解明2021

    • Author(s)
      安齋 樹、小野 慎子、小坂 洋一郎、宮本 由紀、七戸 新太郎、高田 光輔、梶田 忠宏、松浦 善治、渡辺 登喜子
    • Organizer
      第68回日本ウイルス学会学術集会
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      2021 Research-status Report

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

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