2017 Fiscal Year Research-status Report
遺伝子操作系を用いたロタウイルス感染性および病原性の獲得機構の解明
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15K08505
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
河本 聡志 藤田保健衛生大学, 医学部, 講師 (60367711)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ロタウイルス / リバースジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
主要なウイルスの殆どにおいて、cDNAから感染性ウイルスを人工合成することを可能とする遺伝子操作系（リバースジェネティクス系）が開発され、ウイルス増殖や病原性発現のメカニズムに関する重要な知見が得られてきたが、重要な下痢症ウイルスであるロタウイルスでは、その開発は困難を極めた。2006年にようやく私たちは、ヘルパーウイルスを用いて11本のゲノム分節のうち１本がcDNAに由来する組換えロタウイルスを作成することを可能にする遺伝子操作系の開発に世界に先駆けて成功した（PNAS 103, 2006）。その後、ヘルパーウイルスを必要としない完全な遺伝子操作系の開発にも取り組み、大阪大学のグループとの共同研究者により、ごく最近に、全11本のゲノム分節が全てcDNA由来の感染性ロタウイルスを人工合成する技術の開発にも成功した（PNAS 114, 2017）。平成29年度の研究成果として、この新規な遺伝子操作系を展開させ、以前の系では解析の対象とすることのできなかったNSP5遺伝子分節に変異を自由自在に導入することで、in vitroにおけるウイルス増殖にNSP6蛋白質が必要でないことを明らかにした（J Virol 91, 2017）。一方で、この新規な遺伝子操作系の効率はいまだ不十分であったが、細胞導入する11本の遺伝子のうち、NSP2遺伝子とNSP5遺伝子のプラスミド量を調整することにより、ロタウイルスの人工合成効率が飛躍的に向上することを見い出した。この改良した新規な遺伝子操作系を用いることで、発光酵素（NanoLuc）や発光蛋白質（EGFP、mCherry）といった大きなサイズの外来遺伝子を安定に発現する組換えロタウイルスの作成に成功した（J Virol, in press）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
新規な遺伝子操作系を改良したことで、効率は従来の～1,000倍にも向上したことから、これまでは作成が困難であった、変異導入によって増殖能が大きく低下したような組換えウイルスについても、作成が容易となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
ロタウイルスにおける新規な遺伝子操作系を駆使することで、いまだその理解が不十分である、ロタウイルス増殖および病原性発現における各蛋白質の役割を実際のウイルスを用いて解明していく。こうして得られる知見をもとに、組換えウイルスを設計、人工合成することは、安全性に優れ、予防効果の高い新規ロタウイルスワクチンの開発につながる。
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| Causes of Carryover |
2017年12月にJ Virol.誌に投稿した本研究課題の論文がリバイスとなり、多数の追加実験が必要になったため。
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[Presentation] Rotavirus non-structural protein NSP6 is not essential for viral replication in cell culture2017
Author(s)
Fukuda S, Komoto S, Kanai Y, Kugita M, Kawagishi T, Ide T, Ito N, Sugiyama M, Matsuura Y, Kabayashi T, Taniguchi K.
Organizer
第65回日本ウイルス学会学術集会
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