ウイルス感染時におけるウイルス行動パターンの可視化解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15019111
• Research Institution: Kawasaki Medical School
• Principal Investigator: 大内 正信 川崎医科大学, 医学部, 教授 (80107185)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堺 立也 川崎医科大学, 医学部, 助手 (00309543)
• Keywords: インフルエンザウイルス / 感染初期過程 / ノイラミニダーゼ / ノイラミニダーゼ阻害剤 / 可視化解析 / レセプター

Research Abstract

インフルエンザウイルスのノイラミニダーゼ(NA)はウイルスが感染細胞から出芽する際に細胞およびウイルスのシアロ糖鎖(=ウイルスレセプター)を壊してウイルスの遊離を促進すると理解されている。我々はNAがウイルスの出芽時のみならず感染時にも重要な働きをすると考えて実験を行い以下の成績を得た。
1)NA阻害剤存在下でインフルエンザA(H3N2)ウイルスをMDCKあるいはA549細胞に感染させると、感染効率は1/4〜1/10に低下した。同一濃度で赤血球凝集反応および溶血反応を行った結果、ウイルスのレセプター結合能および膜融合能はほとんど影響を受けなかった。ウイルス感染初期過程は1)レセプターへの吸着、2)侵入至適部位への移動、3)エンドサイトーシス、4)ウイルスとエンドゾームの膜融合に分けられるが、この結果から2)or/and3)の過程が阻害されたために感染効率が低下したと考えられる。
2)シアロ糖鎖をcoatingしたガラス平面上をインフルエンザウイルスは、2次元運動できる事を見出しているが、ウイルスの行動が感染効率をどう左右するかを検証するため、2次元運動のみを止める条件を見出した。則ち、ウイルスの行動は1)平面への吸着、2)平面上2次元運動、3)平面からの遊離に分けられるが、液中にNA阻害剤を加えると2次元運動と遊離が阻害され(その結果、吸着ウイルス数は増える)、NA阻害剤とシアリルラクトースを加えると、吸着と遊離行動を温存したまま2次元運動のみが特異的に阻害された。それぞれの条件下で感染実験を行い、感染効率とウイルス行動の関連を解析した結果、2次元運動を阻害する条件が最も感染効率の低下をもたらすことが明らかになった。
以上の成績から、ウイルスは細胞表面を2次元的に動くことで効率良く侵入部位に到達する可能性が考えられた。

Research Products

• [Publications] 堺立也, 大内正信: "宿主細胞表面でのインフルエンザウイルスのスライディング"日本臨床. 61・11. 1860-1863 (2003)
• [Publications] Fujimura Y, Takeda M, Ikai H, Haruma K, Akisada T, Harada T, Sakai T, Ohuchi M: "The role of M cells of human nasopharyngeal lymphoid tissue in influenza virus sampling"Virchows Arch.. 444. 36-42 (2004)
• [Publications] 木内正信: "インフルエンザウイルスの感染戦略"岡山医学会誌. 116・1(in press). (2004)