ボルナ病ウイルスのリン酸化タンパク質の発現制御と中枢神経障害性の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670297
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 朝長 啓造 大阪大学, 微生物病研究所, 助教授 (10301920)
• Keywords: ボルナ病ウイルス / 中枢神経系 / 持続感染 / 感染病態 / ウイルス病原性

Research Abstract

ボルナ病ウイルス(BDV)の中枢神経障害性を明らかにする目的で、BDVの主要ウイルス抗原である24-kDaのリン酸化(P)タンパク質の発現制御に関する研究を行った。BDV Pタンパク質はウイルスの転写・複製のための補助因子であり、感染細胞や感染動物の脳内で極めて高い発現が観察される。これまでにPタンパク質が神経細胞内で神経突起伸長因子であるamphoterinと特異的に結合して、その機能を阻害していることを明らかにした。また・感染脳内におけるPタンパク質の蓄積がamphoterinの機能異常を引き起こし、神経細胞の生存維持能力を脆弱化することが、BDVの中枢神経系病態の本質であるとの考察を得ている。そこで、Pタンパク質の感染脳内での発現動態の詳細な把握とそれを制御している分子機構を解明することがBDVの神経病原性を解明する上で極めて重要であると考えられた。本研究において、Pタンパク質の発現が、(1)0.8-kbのbicistronic mRNAとしてBDVのXタンパク質とともに発現されていること、(2)Pタンパク質の発現には、mRNAのleaky scanningメカニズムが働いていること、(3)Pタンパク質をコードしているopen reading frameより新たに16-kDaの蛋白質が発現されていることを突き止めた。また、感染細胞内におけるP蛋白質の蓄積がBDVの持続感染を誘導しているとの考察を得た。さらに、P蛋白質の細胞内での局在は、ウイルスのヌクレオプロテイン(N)とXタンパク質の発現量に依存しており、X蛋白質の存在下においてのみ、Pタンパク質の細胞質内で蓄積することを明らかにした。以上の結果から、BDVの病原性と関連している感染細胞内でのP蛋白質の発現とその蓄積は、他のBDV主要抗原との相互作用が重要な役割を果たしていると考えられた。また、その相互作用はウイルスの感染サイクルと密接に連動していると考えられた。

Research Products

• [Publications] K.Tomonaga et al.: "Borna disease virus nucleoprotein requires both nuclear localization and export activities for viral nucleocytoplasmic shuttling"Journal of Virology. 75. 3404-3412 (2001)
• [Publications] K.Tomonaga et al.: "Borna disease virus phosphoprotein binds a neurite outgrowth factor, amphoterin/HMG-1"Journal of Virology. 75. 8742-8751 (2001)
• [Publications] K.Tomonaga et al.: "Varied persistent life cycles of Borna disease virus in a human oligodendroglioma cell line"Journal of Virology. 75. 3873-3880 (2001)
• [Publications] K.Tomonaga et al.: "Molecular and cellular biology of Borna disease virus infection"Microbes and infection. 4. 491-500 (2002)
• [Publications] K.Tomonaga et al.: "Borna disease virus induces acute fatal neurological disorders in neonatal gerbils without virus and immune-mediated cell destructions"Virology. (In press).
• [Publications] K.Tomonaga et al.: "Modulation of nuclear localization of Borna disease virus phosphoprotein by the viral protein X encoded in the overlapping open reading frame"Journal of Virology.
• [Publications] K.Tomonaga et al.: "Borna disease virus and its role in neurobehavioral disease"ASM Press. 233 (2002)