マイナス鎖RNAウイルスのゲノム複製を制御する宿主細胞因子の機能解析

• Project Area: Matrix of Infection Phenomena
• Project/Area Number: 21022006
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 竹内 薫 筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 准教授 (00192162)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永田 恭介 筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 教授 (40180492)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥13,000,000 (Direct Cost: ¥13,000,000); Fiscal Year 2010: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000); Fiscal Year 2009: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000)
• Keywords: ウイルス / 宿主因子 / 分子生物学 / ゲノム複製 / 転写 / RNAポリメラーゼ / インフルエンザウイルス / パラミクソウイルス

Research Abstract

本研究は、ネガティブストランドRNAウイルス(オルトミクソウイルスとしてインフルエンザウイルス、パラミクソウイルスとして麻疹ウイルス)を対象に、これらのウイルスゲノムの複製と転写に関わる宿主因子(以下、宿主因子)を同定し、これらのウイルスゲノムの複製と転写の分子機構を明らかにすることを目標にした。上記の目的のために、我々はインフルエンザウイルスゲノムの複製と転写を再現できる試験管内系を確立し、その解体と再構成により、宿主因子の探索と機能解析を進め、プライマー非依存的な複製反応に関わる2つの宿主因子IREF(Influenza virus REplication Factor)-1とIREF-2を同定した。IREF-1は、minichromosome maintenance(MCM)であった。MCM存在下でウイルスポリメラーゼはProcessiveなRNA合成を行ない、全長のウイルスゲノムを複製することが明らかになった。さらに、ウイルスゲノム非結合性のNPは、MCMと相加的にウイルスゲノム複製を促進することが明らかになった。また、この活性にはNPのRNA結合活性は不要であり、MCMとNPは異なる作用機構でゲノム複製反応を促進することが示唆された。一方、IREF-2は、複製中間体であるcRNAを鋳型としたウイルスゲノム複製を特異的に促進する宿主因子であり、鋳型極性を認識する活性をもつ因子であった。さらに、複製された子孫ウイルスRNPの細胞内動態を観察するため、現在、ウイルスRNPをFISH法により可視化することにも取り組んでおり、いくつかウイルスゲノムと共局在する宿主のタンパク質を同定することが出来た。麻疹ウイルスに関しては、EGFP発現組換えウイルスのサル接種実験を行ない、Hタンパク質が弱毒化に関わっていることを示唆する結果を得た。

Research Products

• [Journal Article] Role of Nrf2 in host defense against influenza in chigarette smoke-exposed mice. (2011)
  • Author(s): Yageta, Y., et al.
  • Journal Title: J.Virol. Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Similarity in genome nucleotide sequences between the Schwarz FF-8 and AIK-C measles virus vaccine strains. (2011)
  • Author(s): Ito, C., et al.
  • Journal Title: Microbiol Immunol Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The F gene of the Osaka-2 strain of measles virus derived from subacute sclerosing panencephalitis is a major determinant of neurovirulence. (2010)
  • Author(s): Ayata, M., et al.
  • Journal Title: J.Virol. Volume: 84 Pages: 11189-111899
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sorting of influenza A virus RNA genome segments after nuclear export. (2010)
  • Author(s): Takizawa, N., et al.
  • Journal Title: Virology Volume: 401 Pages: 248-256
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Involvement of vesicular trafficking system in membrane targeting of the progeny influenza virus genome. (2010)
  • Author(s): Jo, S., et al.
  • Journal Title: Microbes Infect. Volume: 12 Pages: 1079-1084
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of tetraphenylethylene-based fluorescent oligosaccharide probes for detection of influenza virus. (2010)
  • Author(s): Kato, T., et al.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Common. Volume: 394 Pages: 200-204
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sialic acid-mimic peptides as hemagglutinin inhibitors for anti-influenza therapy. (2010)
  • Author(s): Matsubara T., et al.
  • Journal Title: J.Med.Chem. Volume: 53 Pages: 4441-4449
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Anti-influenza virus compound from Streptomyces sp.RI18. (2010)
  • Author(s): Takagi M., et al.
  • Journal Title: Organic Lett Volume: 12 Pages: 4664-4666
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cellular and viral chromatin proteins are positive factors in the regulation of adenovirus gene expression. (2010)
  • Author(s): Komatsu T., et al.
  • Journal Title: Nucleic Acids Res. Volume: 39 Pages: 889-901
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] pp32, an INHAT component, is a transcription machinery recruiter for maximal induction of IFN-stimulated genes. (2010)
  • Author(s): Kadota S, Nagata K.
  • Journal Title: J.Cell Sci. Volume: 124 Pages: 892-899
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular cloning and characterization of porcine Mx2 gene (2009)
  • Author(s): Moroizumi T, et al
  • Journal Title: Mol Immunol 46 Pages: 858-865
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Previously unrecognized amino acid substitutions in the hemadsorption, virus growth, and penetration rate (2009)
  • Author(s): Okada H, et al
  • Journal Title: J Virol 83 Pages: 8713-8721
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Amino acid substitution at position 464 in the haemagglutinin-neuraminidase protein of a mumps virus Urabe strain enhanced the virus growth in neuroblastoma SH-SY5Y cells (2009)
  • Author(s): Ninomiya K, et al
  • Journal Title: Vaccine 27 Pages: 6160-6165
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reduced ability of hemagglutinin of the CAM-70 measles virus vaccine strain touse receptor CD46 and SLAM (2009)
  • Author(s): Kato K, et al
  • Journal Title: Vaccine 27 Pages: 3838-3848
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Contribution of matrix, fusion, hemagglutinin, and large protein genes of the CAM-70 measles virus vaccine strain to efficient growth in chicken embryonic fibroblasts (2009)
  • Author(s): Sharma LB, et al
  • Journal Title: J Virol 83 Pages: 11645-11654
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural insight into the essential PB-PB2 subunit contact of the influenza virus RNA polymerase (2009)
  • Author(s): Sugiyama K, et al
  • Journal Title: EMBO J 28 Pages: 1803-1811
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Host factor-dependent replication and transcription of viral genomes. (2010)
  • Author(s): Nagata K
  • Organizer: Journee Microbiologie de l'Universite Bordeaux Segalen.
  • Place of Presentation: Bordeaux, France
  • Year and Date: 2010-10-26
• [Presentation] 麻疹ウイルスM蛋白の粒子形成に関わる機能領域の解析 (2010)
  • Author(s): 脇本浩史, 他
  • Organizer: 日本ウイルス学会年会
  • Place of Presentation: あわぎんホール(徳島)
• [Presentation] 麻疹ウイルスワクチン株AIK-C、FF-8、CAM-70の効率的なウイルスRNA合成とAIK-C P蛋白による感染性ウイルス産生の抑制 (2010)
  • Author(s): 扇本真治, 他
  • Organizer: 日本ウイルス学会年会
  • Place of Presentation: あわぎんホール(徳島)
• [Presentation] ムンプスウイルスSHタンパク質はウイルス感染Vero細胞の細胞死を抑制する (2010)
  • Author(s): 竹内薫, 他
  • Organizer: 日本ウイルス学会年会
  • Place of Presentation: あわぎんホール(徳島)
• [Presentation] ヒト初代培養肝細胞へのブタ由来E型肝炎ウイルス感染実験 (2010)
  • Author(s): 大城幸雄, 他
  • Organizer: 日本ウイルス学会年会
  • Place of Presentation: あわぎんホール(徳島)
• [Presentation] NPによるインフルエンザウイルスゲノム複製促進と子孫ワイルスRNP複合体形成機構 (2010)
  • Author(s): 川口敦史、永由恭介
  • Organizer: 日本ウイルス学会年会
  • Place of Presentation: あわぎんホール(徳島)
• [Presentation] B型インフルエンザウイルスRNAポリメラーゼはA型とは異なるキャップ構造認識機構をもつ (2010)
  • Author(s): 若井ちとせ, 他
  • Organizer: 日本ウイルス学会年会
  • Place of Presentation: あわぎんホール(徳島)
• [Presentation] インフルエンザウイルスポリメラーゼPB1サブユニットのプロモーター認識機構 (2010)
  • Author(s): 水口萌子, 他
  • Organizer: 日本ウイルス学会年会
  • Place of Presentation: あわぎんホール(徳島)
• [Presentation] インフルエンザウイルスポリメラーゼによるRNA合成終結反応の質的変換機構の解析 (2010)
  • Author(s): 熊倉充子、永田恭介
  • Organizer: 平成22年度日本生化学会関東支部例会/第51回新潟生化学懇話会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学(新潟)
• [Presentation] Influenza virus genome replication and encapsidation mediated by nucleoprotein and host factors. (2010)
  • Author(s): Kawaguchi A, Nagata K
  • Organizer: XIV International Conference on Negative Strand Viruses
  • Place of Presentation: Brugge, Belgium
• [Presentation] Influenza B virus RNA polymerase recognizes the cap structure in a manner different from influenza A virus. (2010)
  • Author(s): Wakai C, et al
  • Organizer: XIV International Conference on Negative Strand Viruses
  • Place of Presentation: Brugge, Belgium
• [Presentation] Structural and functional features of virus- and host-derived factors involeved in replication of the influenza virus genome. (2010)
  • Author(s): Nagata K, et al
  • Organizer: XIV International Conference on Negative Strand Viruses
  • Place of Presentation: Brugge, Belgium
• [Presentation] 酵母が流行性感冐に罹る? (2010)
  • Author(s): 永田恭介
  • Organizer: 第19回酵母合同シンポジウム「イノベーションを推進する酵母研究」
  • Place of Presentation: 東京大学(東京)
• [Presentation] Molecular bases of host factor-dependent influenza virus genome replication (2010)
  • Author(s): 永田恭介
  • Organizer: 大阪大学医学部 緒方洪庵生誕200周年記念事業グローバルCOEプログラム
  • Place of Presentation: 大阪大学(大阪)
• [Presentation] From Molecular Biology of the Replication of Influenza Virus Through Structural Biology to its Control. (2010)
  • Author(s): Nagata K
  • Organizer: 2010 International Symposium on Advanced Biological Engineering
  • Place of Presentation: Beijing, China
• [Presentation] インフルエンザウイルスのゲノム複製機構の解析 (2010)
  • Author(s): 川口敦史
  • Organizer: 日本ウイルス学会「第7回ウイルス学キャンプin湯河原」
  • Place of Presentation: ニューウェルシティー湯河原(静岡)
• [Presentation] インフルエンザウイルスの転写反応機構の解析 (2010)
  • Author(s): 熊倉充子
  • Organizer: 日本ウイルス学会「第7回ウイルス学キャンプin湯河原」
  • Place of Presentation: ニューウェルシティー湯河原(静岡)
• [Presentation] インフルエンザウイルスRNAポリメラーゼの忠実度の解析 (2010)
  • Author(s): 森幸太郎
  • Organizer: 日本ウイルス学会「第7回ウイルス学キャンプin湯河原」
  • Place of Presentation: ニューウェルシティー湯河原(静岡)
• [Presentation] The SH protein of mumps virus blocks apoptosis in Vero cells. (2010)
  • Author(s): Takeuchi K, et al
  • Organizer: The 10th Awaji International Forum on Infection and Immunity
  • Place of Presentation: Awaji, Japan
• [Presentation] Involvement of B23/nucleophosmin as a chaperone for adenovirus core proteins in the dynamics of viral chromatin (2010)
  • Author(s): Samad M.A., Nagata K
  • Organizer: 2010 ASBMB Special Symposia Series 'Transcriptional Regulation by Chromatin and RNA Polymerase II
  • Place of Presentation: California, USA
• [Presentation] Investigation of the novel positive regulatory factor of IFN-stimulated gene transcription. (2010)
  • Author(s): Kadota S, Nagata K.
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(兵庫)
• [Presentation] The Molecular Basis of the Fidelity of the Influenza Virus RNA Polyznerase. (2010)
  • Author(s): Mori K, Kawaguchi A, Nagata K.
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(兵庫)
• [Presentation] インフルエンザウイルスゲノムの分節間等量複製調節機構の解明 (2010)
  • Author(s): 森田裕、川口敦史、永田恭介
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(兵庫)
• [Presentation] SSPE大阪2株のM, F, H遺伝子をもつ麻疹ウイルスの作製とその性状 (2009)
  • Author(s): 綾田稔, 他
  • Organizer: 第62回日本細菌学会関西支部総会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-11-14
• [Presentation] The reverse genetics system : useful tool for studying viral gene function in measles virus pathogenesis (2009)
  • Author(s): 竹内薫
  • Organizer: UT-CNU Joint Internathional Symposium, Host-Pathogen Interraction in microbial Infection
  • Place of Presentation: Daejeon, Korea
  • Year and Date: 2009-09-25
• [Presentation] インフルエンザウイルスRNAレプリコン (2009)
  • Author(s): 永田恭介
  • Organizer: 第1回RNAと生体機能セミナー
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-07-15
• [Presentation] インフルエンザウイルスゲノム複製に関与する宿主因子 IREF-1/MCMとウイルス性因子NPの作用機構 (2009)
  • Author(s): 川口敦史
  • Organizer: 第6回ウイルス学キャンプ
  • Place of Presentation: 湯河原
• [Presentation] インフルエンザウイルスRNAポリメラーゼのウイルスゲノム認識機構の解析 (2009)
  • Author(s): 水口萌子
  • Organizer: 第6回ウイルス学キャンプ
  • Place of Presentation: 湯河原
• [Presentation] B型インフルエンザウイルスの転写反応におけるキャップ構造認識能 (2009)
  • Author(s): 若井ちとせ
  • Organizer: 第6回ウイルス学キャンプ
  • Place of Presentation: 湯河原
• [Presentation] Hsp90 and Tat-SF1 chaperone the influenza virus RNA polymerase and NP in the genome replication (2009)
  • Author(s): 内藤忠相, et al
  • Organizer: Gordon Research Conferences
  • Place of Presentation: Andover(USA)
• [Presentation] インフルエンザウイルスゲノム複製におけるウイルス因子と宿主因子の分子基盤 (2009)
  • Author(s): 永田恭介
  • Organizer: 第23回インフルエンザ研究者交流の会シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] Molecular and structural bases of the influenza virus genome replication (2009)
  • Author(s): 永田恭介
  • Organizer: The 9^<th> Awaji International forum on Infection and Immunity
  • Place of Presentation: Awaji
• [Presentation] Contribution of hemagglutinin protein of the measles virus Edmonston strain to cell tropism and pathogenicity in macaques (2009)
  • Author(s): 竹内薫, et al
  • Organizer: The 9^<th> Awaji International forum on Infection and Immunity
  • Place of Presentation: Awaji
• [Presentation] キャップ構造認識に関わるインフルエンザウイルスRNAポリメラーゼの構造基盤 (2009)
  • Author(s): 若井ちとせ, 他
  • Organizer: 第57回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] インフルエンザウイルスのゲノム複製制御に関与するNPシャペロンの機能 (2009)
  • Author(s): 内藤忠相, 他
  • Organizer: 第57回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] インフルエンザウイルスゲノム複製を促進する宿主因子MCM複合体とウイルス性因子NPの作用メカニズム (2009)
  • Author(s): 川口敦史, 他
  • Organizer: 第57回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 麻疹ウイルスの細胞指向性決定と弱毒化におけるHタンパク質の役割 (2009)
  • Author(s): 竹内薫, 他
  • Organizer: 第57回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] Contribution of M, F, H, and L genes of CAM-70 measles virus vaccine strain to efficient growth in chicken embryonic fibroblast (2009)
  • Author(s): Luna Bhatta, 他
  • Organizer: 第57回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 麻疹ウイルスF 蛋白の分子内相互作用 (2009)
  • Author(s): 廣瀬充宏, 他
  • Organizer: 第57回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] M蛋白変異麻疹ウイルスの宿主依存性選択 (2009)
  • Author(s): 脇本浩史, 他
  • Organizer: 第57回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] インフルエンザウイルスのRNAポリメラーゼにおけるサブユニット間相互作用 (2009)
  • Author(s): 尾林栄治, 他
  • Organizer: 第57回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] インフルエンザウイルスゲノム機能発現のウイルス及び宿主基盤 (2009)
  • Author(s): 永田恭介
  • Organizer: 第57回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] The cap structure recognition specificity and the cap binding machinery of the influenza virus RNA polymerase (2009)
  • Author(s): 若井ちとせ, 他
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] The influenza virus genome is localized in nuclear speckles in interchromatin domain (2009)
  • Author(s): 川口敦史, 他
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Book] 目的別で選べるタンパク質発現プロトコール (2010)
  • Author(s): 永田恭介、奥脇暢編著
  • Total Pages: 267
  • Publisher: 羊土社
• [Book] なぜなぜ生物学 (2010)
  • Author(s): 永田恭介, 他編著
  • Total Pages: 182
  • Publisher: 東京化学同人
• [Remarks]
  • URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/infectionbiology/virology/Site_2/Welcome.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/infectionbiology/virology/Site_2/Welcome.html