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Functional analysis of inducible lamellar body as novel type of self-defense machinery against influenza A virus infection.

Publicly Offered Research

Project AreaQuality of lipids in biological systems
Project/Area Number 18H04682
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionDoshisha University

Principal Investigator

西川 喜代孝  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (40218128)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Keywordsヘマグルチニン / ペプチド / オートファジー / アンフィソーム / コレステロール / リン脂質 / インフルエンザ / ラメラボディ / 感染制御 / ABCA3 / 脂質 / 感染防御
Outline of Annual Research Achievements

1)PVF-tetによるHA含有液胞状オルガネラの形成機構の解明:電子顕微鏡を用いてその微細構造を解析したところ、内腔にラメラ構造ならびに電子密度の高い構造体を有しており、その形態的性状がアンフィソームとよく一致することを見出した。免疫染色による解析を行ったところ、後期エンドソーム系、ならびにオートファゴソーム系の分子マーカー(LAMP1, LC3, p62)が局在することが明らかとなった。さらに、オートファゴソーム形成に必須の分子であるULK1ならびにPIK3C3を欠損する細胞では、本オルガネラの形成がほとんど観察されなくなること、さらにその抗IAV活性も消失することを見出した。これらの結果は、本液胞状オルガネラがオートファジーの分子機構に依存して形成されるアンフィソーム様構造体であることを示している。
2)HA含有液胞状オルガネラの単離法の確立:密度勾配遠心法による分離、さらにフローサイトメトリー(FCM)による濃縮を試みた。密度勾配遠心に使用する媒質について検討を行い、iodixanolを媒質として、他のオルガネラと効率よく分離できる条件を決定した。さらに、FCMを用い、ABCA3発現量を指標に分画し、最終的に他のオルガネラをほとんど含まない純度で分画することができた。現在、質量分析機を用いて含有リン脂質を分析中であり、これまでに特徴的な分子種を複数種同定している。
3)HA含有液胞状オルガネラ形成におけるコレステロールの関与:メチルベータシクロデキストリン処理にてコレステロールを低減したMDCK細胞を用い、本オルガネラ形成への影響を検討した。その結果、コレステロール除去により、形成が阻害され、同時にPVF-tetによる抗ウイルス活性もキャンセルされること、すなわちコレステロールが必須の役割を果たしていることを見出した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] The inducible amphisome isolates viral hemagglutinin and defends against influenza A virus infection.2020

    • Author(s)
      Omi J, Watanabe-Takahashi M, Igai K, Shimizu E, Tseng CY, Miyasaka T, Waku T, Hama S, Nakanishi R, Goto Y, Nishino Y, Miyazawa A, Natori Y, Yamashita M, Nishikawa K.
    • Journal Title

      Nat Commun.

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 162-162

    • DOI

      10.1038/s41467-019-13974-w

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The inducible amphisome enriched with lamellar membranes functions to defend against influenza A virus infection2019

    • Author(s)
      Jumpei Omi, Miho Watanabe-Takahashi, Kuniyuki Kano, Junken Aoki, Kiyotaka Nishikawa
    • Organizer
      60th Internarional Conference of the Bioscience of Lipids
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] インフルエンザウイルスの感染を制御する新規液胞状オルガネラの性状解明2019

    • Author(s)
      近江 純平, 高橋 美帆, 山下 誠, 西川 喜代孝
    • Organizer
      第92回 日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ヘマグルチニンを標的とした高病原性H5N1亞型インフルエンザウイルスに対する新規阻害ペプチドの開発2019

    • Author(s)
      後藤佑基、近江純平、長岡峻平、高橋美帆、西川 喜代孝
    • Organizer
      日本薬学会第139回年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規CaMK2阻害ペプチドによるA型インフルエンザウイルス感染制御法の確立2018

    • Author(s)
      濱 信一郎、近江 純平、中村 友美、西村 浩輝、高橋 美帆、西川 喜代孝
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 抗インフルエンザウイルス活性ペプチドおよびインフルエンザウイルス感染症の予防・治療薬2018

    • Inventor(s)
      西川喜代孝、高橋美帆、近江純平、濱信一郎
    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人同志社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-163326
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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