Understanding the Viral Proteostasis reveals Host Protein Quality Control Mechanisms
| Project/Area Number |
23K24138
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| Project/Area Number (Other) |
22H02876 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 49060:Virology-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
田鍬 修平 大阪大学, 感染症総合教育研究拠点, 特任准教授(常勤) (20513493)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
七戸 新太郎 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (80737148)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
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| Keywords | フラビウイルス / Hsp70 / コシャペロン / SFTSV / シャペロン / JDP / NEF / 蛋白質品質管理 |
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| Outline of Research at the Start |
ウイルス感染という外部からの摂動に対応して活性化するシャペロンタンパク質を同定するための新しいシステムを開発した。具体的には、シャペロンタンパク質にGFP（緑色蛍光タンパク質）を融合させることで、これらのタンパク質の動態を生細胞イメージングにより直接観察することが可能な発現プラスミドを作成した。このシステムを利用して、ウイルス感染に応答して変動するシャペロン群をスクリーニングし、その中から特異的に凝集する因子群を同定した。さらに、これらの凝集体に集合する宿主因子を近接依存性標識法により同定している。この宿主因子の凝集の意義を明らかにし、ウイルス生活環におけるシャペロンの意義を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウイルス複製に関与する宿主蛋白質品質機構の要であるシャペロンのうち、heat shock protein(Hsp)70 (13種)、そのコシャペロンであるJ-domain protein (JDP)(46種)とNucleotide exchange factor(12種)にGFPを融合させた発現プラスミドライブラリを構築した。このプラスミドを哺乳動物細胞に導入し、ウイルス感染におけるシャペロンの細胞内局在の挙動を詳細に追跡できる細胞系を構築した。
severe fever with thrombocytopenia syndrome (SFTS)の原因ウイルスであるSFTSVの感染細胞において、局在の変動するHsp70,JDP,NEFの組み合わせ（シャペロンネットワーク）の同定に成功した。またその局在変動を引き起こす原因ウイルス蛋白質を同定した。この変動するシャペロンネットワークに関連した宿主因子を近接依存性標識法と質量分析法により同定した。現在その機能と意義について検討中である。
このHsp70/JDP/NEFシャペロンネットワークは、折り畳まれる基質によって関連する分子パタンが異なる。特定のがん細胞における生存やウイルス感染において関連するシャペロンネットワークの違いを特異的阻害剤への感受性を調べることで網羅的に解析した。さらにそれに関連した宿主プロテームを比較解析し、異なるガンにおけるシャペロン依存性の違いを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
システムの構築とその概念実証として、SFTSV感染に関連するHSP７０ネットワークと責任ウイルス蛋白質の同定まで完了した。これらの研究内容は国内学会発表も行った。また異なる疾患（がんとウイルス）におけるシャペロンネットワークのパタンの違いを明らかにし、国際学会発表と論文の上梓もできており、Aim1としては順調、もしくは計画以上に進んでいる。
オルガノイド、マウスモデルの構築に関しては、現在進行中であり、来年度には結果を期待したい。
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| Strategy for Future Research Activity |
『類似基質の異なるシャペロンネットワークの利用』を網羅的に実証するため、ウイルス種を増やして変動するシャペロン群の網羅的な解析を行う。またオルガノイドやマウスモデルを構築し、より高次な現象としての理解を進める。
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Report
(1 results)
Research Products
(6 results)
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[Journal Article] A campaign targeting a conserved Hsp70 binding site uncovers how subcellular localization is linked to distinct biological activities.2022
Author(s)
Shao H, Taguwa S, Gilbert L, Shkedi A, Sannino S, Guerriero CJ, Gale-Day ZJ, Young ZT, Brodsky JL, Weissman J, Gestwicki JE, Frydman J.
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Journal Title
Cell Chem. bio
Volume: 29
Issue: 8
Pages: 1303-1316
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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