コウモリを自然宿主とするRNAウイルスにおける宿主適応機序の解明

• Project Area: Neo-virology: the raison d'etre of viruses
• Project/Area Number: 19H04835
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 小林 剛 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (90324847)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: コウモリ / レオウイルス / 共生

Outline of Research at the Start

本研究では、ネルソンベイレオウイルス（NBV）p17タンパク質がその自然宿主であるコウモリ細胞において特異的に複製能を制御していることに着目し、p17による複製制御機構を解明する。コウモリを自然宿主とするウイルスと宿主との共生機構を理解する上で、有用な知見の蓄積を目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

コウモリはSARSコロナウイルス、ニパウイルスなど多くの致死的感染を引き起こす人獣共通感染症の自然宿主として注目されている。本研究では、ネルソンベイオルソレオウイルス（NBV）p17がその自然宿主であるコウモリ細胞において特異的に複製能を制御していることに着目し、p17による複製制御機構の解明を目的としている。本年度は以下の成果が得られた。
NBV p17はNBV FASTの細胞融合活性を促進することで複製能を制御する。NBVと同じレオウイルス科Fusogenicグループに属するウイルスのp17をクローニングし、コウモリ細胞における特異的な複製制御活性について解析を行った。その結果、NBVと同様にコウモリ由来であるブルームオルソレオウイルスp17はコウモリ細胞において、FASTを介する細胞融合活性を促進した。一方、異なる生物種由来のヒヒオルソレオウイルスp17ではFASTの機能をほとんど活性化することができなかった。異なるFusogenicレオウイルス由来のFASTのコウモリ細胞における細胞融合活性について解析した結果、p17非存在下で細胞融合を強く誘導できるFASTを見出した。これらの成果はp17およびFASTの種特異性や進化学的意義についての理解を深める上で有用な成果である。
組換えタンパク質によるアフィニティー精製法、cDNAライブラリーを用いた発現クローニング法、p17によって発現変動するコウモリ細胞転写産物の定量法（RNA-Seq法）などの手法を用いて、p17に相互作用する宿主因子の同定研究を行った。その結果、複数の候補因子が同定された。これらの因子をノックダウンした細胞株を作製し、解析を行った結果、数種類の宿主因子がp17依存的細胞融合活性に影響を与えていることが示唆された。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Reverse Genetics Approach for Developing Rotavirus Vaccine Candidates Carrying VP4 and VP7 Genes Cloned from Clinical Isolates of Human Rotavirus (2021)
  • Author(s): Kanai Y, Onishi M, Kawagishi T, Pimfhun P, Nurdin J, Nouda R, Yamasaki M, Tina L, Pattara K, Okitsu S, Hayakawa S, Ebina H, Ushijima H, Kobayashi T
  • Journal Title: Journal of Virology Volume: 95 Issue: 2
  • DOI: 10.1128/jvi.01374-20
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Generation of recombinant rotaviruses encoding a split NanoLuc peptide tag (2021)
  • Author(s): Pimfhun P, Kanai Y, Kawagishi T, Nouda R, Nurdin J, Yamasaki M, Nomura K, Tina L, Kobayashi T
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 534 Pages: 740-746
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.11.007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Construction and characterization of an infectious clone generated from Chikungunya virus SL11131 strain (2021)
  • Author(s): Suzuki Y, Tanaka A, Maeda Y, Emi A, Fujioka Y, Sakaguchi S, SG Vasudevan, Kobayashi T , CK Lim, Takasaki T, H Wu, Nakano T
  • Journal Title: Virology Volume: 552 Pages: 52-62
  • DOI: 10.1016/j.virol.2020.09.006
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Generation of Genetically RGD-Modified Oncolytic Reovirus That Enhances JAM-A-Independent Infection of Tumor Cells (2020)
  • Author(s): Kawagishi T, Kanai Y, Nouda R, Fukui I, Nurdin JA, Matsuura Y, Kobayashi T
  • Journal Title: Journal of Virology Volume: 94 Issue: 23
  • DOI: 10.1128/jvi.01703-20
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reverse Genetics System for a Human Group A Rotavirus. (2020)
  • Author(s): Kawagishi T, Nurdin J, Onishi M, Nouda R, Kanai Y, Tajima T, Ushijima H, Kobayashi T
  • Journal Title: J Virol Volume: 94 Issue: 2
  • DOI: 10.1128/jvi.00963-19
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Cell-cell fusion induced by reovirus FAST proteins enhances replication and pathogenicity of non-enveloped dsRNA viruses. (2019)
  • Author(s): 1.Kanai Y, Kawagishi T, Sakai Y, Nouda R, Shimojima M, Saijo M, Matsuura Y, Kobayashi T.
  • Journal Title: PLoS Pathog. Volume: 15 Issue: 4 Pages: e1007675-e1007675
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1007675
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] In Vivo Live Imaging of Oncolytic Mammalian Orthoreovirus Expressing NanoLuc Luciferase in Tumor Xenograft Mice (2019)
  • Author(s): Kanai Yuta、Kawagishi Takahiro、Matsuura Yoshiharu、Kobayashi Takeshi
  • Journal Title: Journal of Virology Volume: 93 Issue: 14
  • DOI: 10.1128/jvi.00401-19
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] ロタウイルス感染における多様な細胞表面糖鎖レセプターの意義 (2020)
  • Author(s): 山﨑 萌子、金井 祐太、浜島 りな、南 昌平、Pannacha Pimfhun、納田 遼太郎、Jeffry Nurdin、Tina Lusiany、松本 真依、大西 未紗、小林 剛
  • Organizer: 第163回日本獣医学会学術集会
• [Presentation] Reverse Genetics System for a Human Group A Rotavirus (2020)
  • Author(s): Kawagishi T, Nurdin A, Onishi M, Nouda R, Kanai Y, Tajima T, Ushijima H, Kobayashi T.
  • Organizer: U.S.-Japan Cooperative Medical Sciences Program's 22nd International Conference on Emerging Infectious Diseases in the Pacific Rim
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The Application of Reverse Genetics Systems in Studies of dsRNA Virus Replication and Pathogenesis (2019)
  • Author(s): Kobayashi T.
  • Organizer: Gordon Research Conference Viruses and Cells
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Reverse Genetic System for Human Rotavirus A Odelia strain (2019)
  • Author(s): Nurdin J, Kawagishi T, Onishi M, Kanai Y, Tajima T, Ushijima H, Kobayashi T.
  • Organizer: The 18th Awaji International Forum on Infection and Immunity
• [Presentation] ロタウイルス NSP3タンパク質のeIF4G結合領域変異がウイルス複製に及ぼす影響 (2019)
  • Author(s): 納田遼太郎, 金井祐太, 川岸崇裕, Pannacha Pimfhun, 小林剛
  • Organizer: 第67回日本ウイルス学会学術集会
• [Presentation] Reverse Genetic System for Human Rotavirus A Odelia strain (2019)
  • Author(s): Nurdin J, Kawagishi T, Onishi M, Kanai Y, Tajima T, Ushijima H, Kobayashi T.
  • Organizer: 第67回日本ウイルス学会学術集会
• [Presentation] ロタウイルスベクターの開発 (2019)
  • Author(s): 金井祐太, 川岸崇裕, Pannacha Pimfhun , 納田遼太郎, 大西未沙, Nurdin Jeffry, 野村圭一郎, Tina Luciany, 山﨑萌子, 小林剛
  • Organizer: 第67回日本ウイルス学会学術集会
• [Book] Pharama Medica January 2021 vol.39 No1 (2020)
  • Author(s): 南 昌平、小林 剛
  • Total Pages: 6
  • Publisher: メディカルレビュー社
  • ISBN: 9784779224621