Clarification of mechanism for delta virus replication

• Project/Area Number: 21K15453
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 49060:Virology-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 岩本 将士 名古屋大学, 理学研究科, 招へい教員 (40825882)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥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: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: HDV / デルタウイルス / サテライトウイルス / 肝炎ウイルス

Outline of Research at the Start

D型肝炎ウイルス（HDV）を含むデルタウイルスは、宿主機構の利用だけでは自身のウイルス生活環を再現できない。HDVのゲノムは全長;約1700塩基と小さく、1-2つしかウイルスタンパク質をコードしないにも関わらず、免疫応答から逃れ、宿主因子を利用し、他ウイルスタンパク質を獲得する。しかし、これら分子機序の多くは明らではない。本研究では HDVと宿主の相互作用の解析に加え、最近同定された新型デルタウイルスとの比較解析により、デルタウイルスの複製伝播機構を明らかにする。これにより、デルタウイルスが宿主および 他ウイルスを自身の複製伝播に利用する機構を明らかにできると期待する。

Outline of Annual Research Achievements

D型肝炎ウイルス (HDV)は感染性粒子を構築するためにエンベロープタンパク質を必要とするが、自身で作成することができず、他のウイルス (ヘルパーウイルス)のエンベロープタンパク質をハイジャックする特性を持つサテライトウイルスである。加えて最近報告されたHDVに近縁のデルタウイルス(DeV)もエンペロープタンパク質を産生できないことより、HDVと同様あるいは類似した性質を有すると考えられる。本研究では、これらデルタウイルスがどのようにして宿主および他ウイルスを利用して感染増殖を行うかの分子機序を解析する。
HDVの複製を阻害するとして着目するインターフェロン応答遺伝子 (ISG)はトリデルタウイルス (tgDeV)、およびウッドチャックデルタウイルス (mmDeV)の複製も阻害した。加えて、着目するISGのファミリーISGも同様にHDV, tgDeV, mmDeVのウイルスRNAおよびウイルスタンパク質産生を低下させたことより、デルタウイルスに広く抗ウイルス活性を示すISGを同定した。
tgDeVはトリ由来細胞株で特に高い複製増殖能を示す。複数のトリ由来細胞株でtgDeVの複製増殖能を比較したところ、1つの細胞株 (細胞株A)でtgDeVの感染性粒子を産生することを見出した。tgDeV感染性粒子に必要なタンパク質を同定するために、トランスクリプトーム解析を行いトリ由来細胞株間で発現の異なるタンパク質候補を得た。この内、細胞株Aでのみ発現している遺伝子に着目し、この遺伝子を別のトリ由来細胞株(細胞株B)に発現させたところ、tgDeVの感染性粒子が産生された。この結果はtgDeVの感染性粒子形成の解明に大きく貢献する。

Research Products

• [Journal Article] Structural insights into the HBV receptor and bile acid transporter NTCP (2022)
  • Author(s): Park JH, Iwamoto M, Yun JH, Uchikubo-Kamo T, Son D, Jin Z, Yoshida H, Ohki M, Ishimoto N, Mizutani K, Oshima M, Muramatsu M, Wakita T, Shirouzu M, Liu K, Uemura T, Nomura N, Iwata S, Watashi K, Tame JRH, Nishizawa T, Lee W, Park SY.
  • Journal Title: Nature Volume: 606 Issue: 7916 Pages: 1027-1031
  • DOI: 10.1038/s41586-022-04857-0
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Fungal secondary metabolite exophillic acid selectively inhibits the entry of hepatitis B and D viruses (2022)
  • Author(s): Chisa Kobayashi, Yoshihiro Watanabe, Mizuki Oshima, Tomoyasu Hirose, Masako Yamasaki, Masashi Iwamoto, Masato Iwatsuki, Yukihiro Asami, Kouji Kuramochi, Kousho Wakae, Hideki Aizaki, Masamichi Muramatsu, Camille Sureau, Toshiaki Sunazuka and Koichi Watashi
  • Journal Title: Viruses Volume: 14 Issue: 4 Pages: 764-764
  • DOI: 10.3390/v14040764
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Identification and characterization of novel deltaviruses provides new insights into deltavirus evolution (2021)
  • Author(s): Masashi Iwamoto
  • Organizer: 8th JAPAN-TAIWAN-KOREA HBV Research Symposium 2021
  • Int'l Joint Research / Invited