2015 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Molecular basis of host cell competency in virus infection |
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24115004
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
藤田 尚志 京都大学, ウイルス研究所, 教授 (10156870)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高折 晃史 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20324626)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| Keywords | ウイルス / ゲノム / 遺伝子 / 感染症 / 免疫学 / 自然免疫 / APOBEC / インターフェロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでRIG-Iはウイルス二重鎖RNAを認識することが知られていた。しかし、細胞内のどこでウイルスのRNAを感知してシグナルが伝わるのか不明であった。ニューカッスル病ウイルス（NDV）をモデルとして解析した。NDV感染細胞では最初にウイルスの複製複合体が形成され、そこにRIG-Iが集積するとともに初期のインターフェロン（IFN）産生が誘導される。その後、抗ウイルスストレス顆粒（avSG）が形成され、そこにもRIG-Iが共局在する。avSGは感染後期の、より大量のIFN産生に必須であった。複製複合体にはウイルス由来の二重鎖RNAが存在しており、RIG-Iがそれを認識してシグナルを活性化しているものと考えられた。しかしavSGには二重鎖RNAは検出されず、ウイルスのpolyA+RNAが主として局在する。NDVのmRNAは5’末端にキャップ構造を有しており、そのようなRNAはRIG-Iを活性化しない。しかし、avSGにはウイルスのリーダー配列から転写停止シグナルをスキップし、polyAが付加された転写産物（read-through transcript）が局在しており、それがRIG-Iを活性化していることが明らかとなった。以上より、ウイルス感染によって引き起こされるストレス応答によって、ウイルスの、キャップ構造を有しないRNAの感知を促進してウイルスの増殖を阻止することが明らかとなった。
APOBEC3Bの遺伝子発現機能調節機構として、PKC-NF-kB経路が重要であることを見出した。骨髄腫におけるAPOBEC3Bの高発現を細胞株及び患者検体で確認し、さらにAPOBEC3B高発現骨髄腫細胞株を用いてon-going mutationが進行していることを見出した。
HIV-1 Vifによる細胞周期制御に関して、ユビキチンリガーゼ活性の必要性とAMPKの関与を証明した。CBFβによるVif安定化機構に関して、MDM2との相互作用に詳細を明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
自然免疫、内因性免疫に関して新たな成果が得られつつあり、解析の実験系を立ち上げておりそれらが稼働している。以上、総合的に大きな問題はなく進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
自然免疫 ウイルスRNAセンサーであるRIG-Iからのシグナルはミトコンドリア上に発現するIPS-1に伝達されるが、ウイルス複製複合体、あるいはavSGからどのようにミトコンドリア上の IPSまでシグナルが伝達されるのかを時空間軸で解析する。ツールとしては蛍光標識したIPS-1を発現した細胞を作成済みであり、超高解像度顕微鏡を用いた生細胞でのイメージングを行っている。また、原子間力顕微鏡を用いたRIG-I, MDA5の分子コンフォメーションの変化のモニターも行うことができるようになった。これによりウイルスRNA結合からRIG-I, MDA5の立体構造変化がどのように誘導されるのかを解析する。
内因性免疫 APOBEC3の発現・分解調節機構として、APOBEC3A-H遺伝子を含むBAC Tgマウスを樹立したので、その解析、並びに翻訳後修飾としてのリン酸化調節機構を解析する。APOBEC3Bの酵素活性を阻害する薬剤のスクリーニングを引き続き行う。APOBEC3Gの全長の構造情報の取得として、引き続き、哺乳類細胞を用いた蛋白発現系にて、大量の蛋白取得、結晶化の条件検討を行う。
Vifによる細胞周期停止機構の解析として、VifがE3リガーゼとして作用する標的蛋白を同定したので、その機能解析を行う。
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[Journal Article] Functional IRF3 deficiency in a patient with herpes simplex encephalitis.2015
Author(s)
Andersen LL, Mørk N, Reinert LS, Kofod-Olsen E, Narita R, Jørgensen SE, Skipper KA, Höning K, Gad HH, Østergaard L, Ørntoft TF, Hornung V, Paludan SR, Mikkelsen JG, Fujita T, Christiansen M, Hartmann R, Mogensen TH.
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Journal Title
J Exp Med
Volume: 212
Pages: 1371-1379
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The ASK family kinases differentially mediate induction of type I interferon and apoptosis during the antiviral response.2015
Author(s)
Okazaki T, Higuchi M, Takeda K, Iwatsuki-Horimoto K, Kiso M, Miyagishi M, Yanai H, Kato A, Yoneyama M, Fujita T, Taniguchi T, Kawaoka Y, Ichijo H, Gotoh Y.
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Journal Title
Sci. Signal.
Volume: 8
Pages: 1-12
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Influence of genes suppressing interferon effects in peripheral blood mononuclear cells during triple antiviral therapy for chronic hepatitis C.2015
Author(s)
Iijima S, Matsuura K, Watanabe T, Onomoto K, Fujita T, Ito K, Iio E, Miyaki T, Fujiwara K, Shinkai N, Kusakabe A, Endo M, Nojiri S, Joh T, Tanaka Y.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 10
Pages: 1-9
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] ASK1 restores the antiviral activity of APOBEC3G by disrupting HIV-1 Vif-mediated counteraction.2015
Author(s)
Miyakawa K, Matsunaga S, Kanou K, Matsuzawa A, Morishita R, Kudoh A, Shindo K, Yokoyama M, Sato H, Kimura H, Tamura T, Yamamoto N, Ichijo H, Takaori-Kondo A, Ryo A.
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Journal Title
Nat Commun
Volume: 6
Pages: 6945
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Abacavir, an anti–HIV-1 drug, targets TDP1-deficient adult T cell leukemia.2015
Author(s)
Tada K, Kobayashi M, Takiuchi Y, Iwai F, Sakamoto T, Nagata K, Shinohara M, Io K, Shirakawa K, Hishizawa M, Shindo K, Kadowaki N, Hirota K, Yamamoto J, Iwai S, Sasanuma H, Takeda S, Takaori-Kondo A.
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Journal Title
Science Advances
Volume: 1
Pages: 1-9
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Leader-containing uncapped viral transcript activates RIG-I in antiviral stress granules2015
Author(s)
Oh, S-W., Onomoto, K., Wakimoto, M., Onoguchi, K., Yoneyama, M., Kato, H. and Fujita, T.
Organizer
The 63rd Annual Meeting of the Japanese Society for Virology
Place of Presentation
Fukuoka International Congress Center
Year and Date
2015-11-22 – 2015-11-24
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