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ウイルスから紐解く非ドメイン生物学

Publicly Offered Research

Project AreaBiology of Non-domain Biopolymer
Project/Area Number 22H05584
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (III)
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

加藤 哲久  東京大学, 医科学研究所, 准教授 (40581187)

Project Period (FY) 2022-06-16 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
KeywordsUL31.6 / HSV-1 / 非標準的遺伝子 / テグメント蛋白質 / 神経病原性 / ヘルペスウイルス / 孤児遺伝子 / HSV
Outline of Research at the Start

偏性細胞内寄生体であるウイルスは、常に宿主の過酷な異物排除機構に直面している上、世代時間も短いため、比類なき適応進化を余儀なくされている。それ故か、ウイルス・ゲノムには、他の生物に類似配列のない「孤児遺伝子」が多数コードされており、これらには、全長あるいはほぼ全長が高次構造を有さない、ウイルス特異的な非ドメイン型蛋白質が散見される。本研究では、「独自に同定したウイルス特異的な非ドメイン型蛋白質の横断的解析」と「領域内で見出される宿主の非ドメイン型バイオポリマーに関してウイルス感染時の生物学的意義の解析」というウイルスを突破口とすることで、「非ドメイン生物学」の開拓を試みる。

Outline of Annual Research Achievements

偏性細胞内寄生体であるウイルスは、常に宿主の過酷な異物排除機構に直面している上、世代時間も短いため、比類なき適応進化を余儀なくされている。それ故か、ウイルス・ゲノムには、他の生物に類似配列のない孤児遺伝子が多数コードされており、これらには、全長あるいはほぼ全長が高次構造を有さない、ウイルス特異的な非ドメイン型蛋白質が散見される。本申請課題では、独自に同定したウイルス特異的な非ドメイン型蛋白質の横断的解析と領域内で見出される宿主の非ドメイン型バイオポリマー(蛋白質には限定せずlncRNA等も含む)に関してウイルス感染時の生物学的意義の解析というウイルス学研究を突破口とすることで、「非ドメイン生物学」の開拓を試みた。昨年度、単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)がコードする孤児遺伝子の1つが神経病原性を司ること、HSV-1粒子のカプシドとエンベロープの中間層に位置するテグメント蛋白質であること、を見出した。本年度は、本孤児遺伝子の性状解析を実施し、以下の結果を得た。① 本孤児遺伝子は、HSV遺伝子発現カスケードのうち、leaky late geneと呼ばれる後期遺伝子の一部に属すること、② 本孤児遺伝子を発現しない遺伝子組換えHSV-1は、ヒト神経芽腫瘍細胞SK-N-SHに加えて、他のヒト神経芽腫瘍細胞CHP-134やマウス神経芽腫瘍細胞Neuro-2aにおけるウイルスの細胞間伝播に関与する一方で、解析した4種類の上皮系細胞ではいずれもウイルスの細胞間伝播への関与が認められなかった。③さらに、マウス感染モデルの内、末梢組織における病態発現能や子孫ウイルス産生能には、本孤児遺伝子の要求性は認められなかった。一連の知見より、本孤児遺伝子は、中枢神経系組織特異的に、HSV-1の細胞間伝播を促進することで、HSV脳炎の効率的な発症に関与するというモデルが得られたと考えられる。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (41 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (32 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] MYBBP1A is required for efficient replication and gene expression of herpes simplex virus 12024

    • Author(s)
      Nobe Moeka、Maruzuru Yuhei、Takeshima Kosuke、Koyanagi Naoto、Kato Akihisa、Kawaguchi Yasushi
    • Journal Title

      Microbiology and Immunology

      Volume: 68 Issue: 4 Pages: 148-154

    • DOI

      10.1111/1348-0421.13120

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    • Author(s)
      Fukui Ayano、Maruzuru Yuhei、Ohno Shiho、Nobe Moeka、Iwata Shuji、Takeshima Kosuke、Koyanagi Naoto、Kato Akihisa、Kitazume Shinobu、Yamaguchi Yoshiki、Kawaguchi Yasushi
    • Journal Title

      mBio

      Volume: 14 Pages: 992-1023

    • DOI

      10.1128/mbio.00992-23

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    • Author(s)
      Fukui Ayano、Maruzuru Yuhei、Takeshima Kosuke、Koyanagi Naoto、Kato Akihisa、Kawaguchi Yasushi
    • Journal Title

      Microbiology and Immunology

      Volume: 67 Issue: 3 Pages: 114-119

    • DOI

      10.1111/1348-0421.13050

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      Kuchitsu Y, Mukai K, Uematsu R, Takaada Y, Shinojima A, Shindo R, Shoji T, Hamano S, Ogawa E, Sato R, Miyake K, Kato A, Kawaguchi Y, Nishitani-Isa M, Izawa K, Nishikomori R, Yasumi T, Suzuki T, Dohmae N, Uemura T, Barber GN, Arai H, Waguri S, Taguchi T.
    • Journal Title

      Nature Cell Biology

      Volume: 25 Issue: 3 Pages: 453-466

    • DOI

      10.1038/s41556-023-01098-9

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      Takeshima Kosuke、Maruzuru Yuhei、Koyanagi Naoto、Kato Akihisa、Kawaguchi Yasushi
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      Journal of Virology

      Volume: 96 Issue: 24

    • DOI

      10.1128/jvi.01429-22

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      Journal of Virology

      Volume: - Issue: 10 Pages: 10-10

    • DOI

      10.1128/jvi.00306-22

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      Arii Jun、Takeshima Kosuke、Maruzuru Yuhei、Koyanagi Naoto、Nakayama Yoshitaka、Kato Akihisa、Mori Yasuko、Kawaguchi Yasushi
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 96 Issue: 2

    • DOI

      10.1128/jvi.01704-21

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      https://www.ims.u-tokyo.ac.jp/Kawaguchi-lab/KawaguchiLabTop.html

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Published: 2022-06-20   Modified: 2024-12-25  

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