センダイウイルスの分子解剖

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08457093
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 加藤 篤 東京大学, 医科学研究所, 助手 (40152699)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田川 優子 東京大学, 医科学研究所, 教務職員 (40178538) ; 永井 美之 東京大学, 医科学研究所, 教授 (20022874)
• Keywords: パラミクソウイルス / センダイウイルス / リバースジェネティクス / C蛋白質 / 粒子形成 / 病原性

Research Abstract

パラミクソウイルズ科に属するセンダイウイルスのゲノムの3′端から2番目のP遺伝子は例外的に複数の蛋白質をコードしている。中でも異なる翻訳開始点を利用して産生されるのが4つのC′、C、Y1とY2蛋白質である。4つのC蛋白質は、開始部位は異なるものの、終結部位を同じくするためC末端側を共有する。本研究ではこれらのC蛋白質の役割を明かにすることを目的とした。
C′とC蛋白質が、感染細胞中での主要なC蛋白質群であるため、これらの開始コドン下流に2個の終止コドンを生成する置換を加えたcDNAを作成し、ウイルスを生成した。得られた変異ウイルス(C′/C(-))はC′/C蛋白質を産生しなかったが、Y1とY2蛋白質の産生が増加していた。そこで、さらにY1とY2の翻訳開始点の欠失と終止コドンの挿入を加えた変異cDNAを作成し、ウイルスを生成した。得られた変異ウイルス(4C(-))はC′/C/Y1/Y2蛋白質すべてを産生しなくなっていた。得られた変異ウイルスを培養細胞を用いて親株と比較したところ、増殖力がC′/C(-)で1/20、4C(-)で1/200に低下していた。このことから培養細胞レベルではC蛋白質群は必ずしも無くてもよいが、ウイルス増殖量を高いレベルに維持するためには必要な蛋白質であることが明らかになった。一方、マウスにこれらウイルスを摂種したところ、親株センダイウイルスが、接種後1日目からマウス肺内で高いウイルス量を示すのに対して、変異ウイルスC′/C(-)はほとんど増殖せずに直ちに排除され、4C(-)ではまったく増殖せずに肺から排除され、マウスに対する病原性はまったく消失していた。このことからC蛋白質群は個体での病原性発揮にとっては必須な蛋白質であることが明かとなった。C蛋白質群の機能を探る目的で培養細胞を用いてウイルス蛋白質産生量を比較したところ、親株と4C(-)との間で、200倍のウイルス産生量の差を説明できるほと大きな違いは認められなかった。しかし、細胞内の蛋白質の分布は親株感染細胞では核周辺に限定されるのに対して、4C(-)ではより広範囲に存在していることが示された。これらのことから、C蛋白質群はウイルス粒子を形成するためにウイルス蛋白質を集合させる過程に関わっていると推定された。

Research Products

• [Publications] Takemasa Sakaguchi: "Phosphorylation of the Sendai virus M protein is not essential for virus replication either in vitro or in vivo." Virology. 235. 360-366 (1997)
• [Publications] Atsushi Kuronati: "The paramyxovirus, Sendai virus, C proteins are categorically nonessential gene products but silencing their expression severely impairs viral replication and pathogenesis." Genes Cells. 3. 111-124 (1998)