ウイルス増殖機構のメゾスケール解析

• Project Area: Molecular basis of host cell competency in virus infection
• Project/Area Number: 25115505
• 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: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 野田 岳志 東京大学, 医科学研究所, 准教授 (00422410)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2014: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2013: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: インフルエンザウイルス / エボラウイルス

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、ウイルス感染後期におけるウイルスタンパク質複合体、ウイルスゲノム複合体、宿主細胞および宿主細胞オルガネラの微細構造変化を、種々の顕微鏡を駆使してメソスケール（数十～数百ナノメートルレベル）で解析することで、マイナス鎖RNAウイルスのウイルス増殖機構を明らかにすることを目的としている。エボラウイルスとインフルエンザウイルスをマイナス鎖RNAウイルスのモデルとして用いる。エボラウイルスをモデルとした研究では、ウイルスマトリックスタンパク質VP40が有する多機能性と多量体形成能の関連を明らかにする。
前年度は、エボラウイルスのマトリックスタンパク質VP40の分子構造をＸ線結晶康応解析により明らかにした。また、それらの変異体の分子構造を明らかにし、マトリックスタンパク質が有する多機能性と多量体形成能の関連を明らかにすることで、エボラウイルスのフィラメント状ウイルス粒子形成機構を構造学的に解明した。本年度は、主としてインフルエンザウイルスのゲノムRNA・ウイルスタンパク質複合体（RNP）に関する研究を進めた。インフルエンザウイルスのRNPにはRNApolymeraseが結合し、ゲノムRNAの転写・複製を担う。これまでに、ウイルス粒子から精製したRNPを用いてin vitro transcriptionアッセイ系を確立した。転写におけるRNPの微細構造変化を明らかにするために、本実験系と高速原子間力顕微鏡法を組み合わせ、転写反応中のRNPの可視化を進めている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Ａ ｎｏｖｅｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｉｔｅ ｉｎ ｔｈｅ ＰＢ２ ｓｕｂｕｎｉｔ ｏｆ ｉｎｆｌｕｅｎｚａ Ａ ｖｉｒｕｓ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｆｏｒ ａｃｅｔｙｌ－ＣｏＡ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ， ＲＮＡ ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ， ａｎｄ ｖｉｒａｌ ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ． (2014)
  • Author(s): Ｈａｔｋｅｙａｍａ Ｄ, Shoji M, Yamayoshi S, Hirota T, Nagae M, Yanagisawa S, Nakano M, Ohmi N, Noda T, Kawaoka Y, Kuzuhara T.
  • Journal Title: Ｊ Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ Volume: 289 Issue: 36 Pages: 24980-94
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.559708
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Structural rearrangement of ebola virus VP40 begets multiple functions in the virus life cycle. (2013)
  • Author(s): Bornholdt ZA, Noda T, Abelson DM, Halfmann P, Wood MR, Kawaoka Y, Saphire EO.
  • Journal Title: Cell Volume: 154 Issue: 4 Pages: 763-74
  • DOI: 10.1016/j.cell.2013.07.015
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DNA topoisomerase 1 facilitates the transcription and replication of the Ebola virus genome. (2013)
  • Author(s): Takahashi K, Halfmann P, Oyama M, Kozuka-Hata H, Noda T, and Kawaoka Y.
  • Journal Title: J Virol Volume: 87 Issue: 16 Pages: 8862-8869
  • DOI: 10.1128/jvi.03544-12
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The configuration of viral ribonucleoprotein complexes within the influenza A virion. (2013)
  • Author(s): Yukihiko Sugita, Hiroshi Sagara Takeshi Noda and Yoshihiro Kawaoka
  • Journal Title: Journal of Virology Volume: 87(23) Issue: 23 Pages: 12879-12884
  • DOI: 10.1128/jvi.02096-13
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The genome-packaging signal of the influenza A virus genome comprises a genome incorporation signal and a genome-bundling signal. (2013)
  • Author(s): Goto H, Muramoto Y, Noda T, Kawaoka Y.
  • Journal Title: J Virol. Volume: 87 Issue: 21 Pages: 11316-11322
  • DOI: 10.1128/jvi.01301-13
  • Peer Reviewed