2016 Fiscal Year Research-status Report
フラビウイルスによる局所翻訳制御ハイジャックが誘発する脳高次機能異常の病態解明
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16K15032
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
好井 健太朗 北海道大学, 獣医学研究科, 准教授 (50421988)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | フラビウイルス / 局所翻訳制御 / 脳高次機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
A)神経突起上の輸送に重要なウイルスゲノムRNA領域の同定
初代培養神経細胞に、各種神経向性フラビウイルスを感染させ、神経突起上へのウイルスゲノムRNAの輸送を解析した。その結果、ダニ媒介性フラビウイルス特異的に、ウイルスゲノムRNAは神経突起上を輸送されることが明らかになった。さらに、分化させ神経突起を形成したPC12細胞に、ウイルスゲノムRNAを発現させ、神経突起への輸送を解析することによって、ダニ媒介性フラビウイルスのウイルスゲノムの3’末端非翻訳領域の一部の配列が、この輸送の責任配列であることが同定された。
B)ウイルスゲノムRNA輸送に関与する宿主因子の解析
神経細胞が神経突起上でmRNAを輸送し蛋白に局所翻訳する過程において、キネシン蛋白やRNA結合蛋白等の宿主蛋白が構成するNeuronal granuleが重要な機能を果たしていると考えられている。ウイルス感染神経細胞において、ウイルスRNAとNeuronal granule構成因子の神経突起上の局在を解析した結果、両者の共局在が認められた。さらにウイルスゲノムRNAとNeuronal granule構成因子との相互作用を免疫沈降法により解析した所、一部の因子とウイルスRNAは結合している事が示され、この相互作用は、上記のウイルスゲノムRNAの神経突起内輸送の責任因子に変異を導入することで阻害されることが明らかになった。
以上の解析結果により、ダニ媒介性フラビウイルスのウイルスゲノムRNAは3’末端非翻訳領域を介して、Neuronal granuleを利用することにより、神経突起状を輸送されることが示唆された。
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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
当初計画通り、本年度では神経細胞のmRNA局所翻訳制御機構を利用したウイルスRNA輸送の分子機序の解析を遂行することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
野生型ウイルス及び、前年度の研究により同定された、神経突起への輸送に重要なゲノムRNA領域に変異・欠損を導入した組換えウイルスを用いて、感染による局所翻訳制御機構利用とその影響について比較解析していく。
A)培養細胞における分子機序の解析
初代培養神経細胞やPC12細胞を用いて、フラビウイルス感染による神経細胞の生理機能に与える影響について以下の点から解析する。神経突起上を輸送される、神経伝達物質や宿主mRNA等の神経突起上への局在・輸送状況を観察し、ウイルス感染による輸送障害を明らかにする。さらに、ii.神経突起の伸長/分岐への影響や、神経突起上のウイルスRNA輸送部位における微細構造の変化を観察し、ウイルス感染による神経突起の変性を明らかにする。これらの解析結果より、神経突起を介した神経ネットワークや付随する神経機能の阻害の分子機序を考察する。
B)マウスモデルを用いた神経病態発現機序の解析
マウスモデルにおけるウイルス感染による影響を、以下の点から解析する。ウイルス感染後のマウスの症状について、体温や体重等の一般項目、神経症状や異常行動（四肢の麻痺、平衡感覚の欠損等）、及び記憶・学習能力や社会性の変化について観察する。また、脳分子イメージングにより、脳内の神経情報伝達物質をはじめとする脳内分子の動態の変化の解析を行う。さらに脳内でのウイルス増殖性、ウイルスゲノムRNAの分布、組織病理学的変化等により病態の進行におけるウイルスの動態を検討する。これらの結果を併せて解析することにより、生体レベルでのウイルス感染による脳の高次機能への影響や、その病態発現機序を考察する。
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| Causes of Carryover |
海外研究協力者と年度末に予定していた研究打ち合わせ及び関連実験が、先方の受け入れ都合により2017年4月以降へ変更しなければならなくなったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当該研究年度末に予定していた、海外研究者との研究打ち合わせ及び関連実験のための消耗品購入に充てる予定である。
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[Journal Article] Characterization and antiviral activity of a newly identified defensin-like peptide, HEdefensin, in the hard tick Haemaphysalis longicornis.2017
Author(s)
Talactac MR, Yada Y, Yoshii K, Hernandez EP, Kusakisako K, Maeda H, Galay RL, Fujisaki K, Mochizuki M, Tanaka T
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Journal Title
Dev Comp Immunol.
Volume: 68
Pages: 98-107
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Putative RNA viral sequences detected in an Ixodes scapularis-derived cell line.2017
Author(s)
Nakao R, Matsuno K, Qiu Y, Maruyama J, Eguchi N, Nao N, Kajihara M, Yoshii K, Sawa H, Takada A, Sugimoto C
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Journal Title
Ticks Tick Borne Dis.
Volume: 8
Pages: 103-111
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Novel antiviral activity of bromocriptine against dengue virus replication.2016
Author(s)
Kato F, Ishida Y, Oishi S, Fujii N, Watanabe S, Vasudevan SG, Tajima S, Takasaki T, Suzuki Y, Ichiyama K, Yamamoto N, Yoshii K, Takashima I, Kobayashi T, Miura T, Igarashi T, Hishiki T
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Journal Title
Antiviral Res.
Volume: 131
Pages: 141-147
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] "Experimental transmission of tick-borne encephalitis virus surrogate Langat virus by Haemaphysalis longicornis"2016
Author(s)
Talactac, M. R., Yoshii, K., Hernandez, E. P., Kusakisako, K., Maeda, H., Fujisaki, K., Mochizuki, M., and Tanaka, T.
Organizer
第64回日本ウイルス学会学術集会
Place of Presentation
北海道札幌市札幌コンベンションセンター
Year and Date
2016-10-23 – 2016-10-25
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[Presentation] Development of a neutralization assay for multiple flaviviruses based on single-round infectious particles.2016
Author(s)
Matsuda, M., Yamanaka, A., Yoshii, K., Watashi, K., Aizaki, H., Konishi, E., Takasaki, T., Wakita, T., Suzuki, R.
Organizer
第64回日本ウイルス学会学術集会
Place of Presentation
北海道札幌市札幌コンベンションセンター
Year and Date
2016-10-23 – 2016-10-25
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[Presentation] Identification of host proteins interacting with the 3’ UTR of tick-borne encephalitis virus2016
Author(s)
Muto, M., Kamitani, W., Hirano, M., Kobayashi, S., Kariwa, H., Yoshii, K.
Organizer
第64回日本ウイルス学会学術集会
Place of Presentation
北海道札幌市札幌コンベンションセンター
Year and Date
2016-10-23 – 2016-10-25
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[Presentation] Investigation of the survival dynamics of Japan isolate Thogoto virus in Haemaphysalis longicornis2016
Author(s)
Talactac, M. R., Yoshii, K., Hernandez, E. P., Kusakisako, K., Maeda, H., Fujisaki, K., Mochizuki, M., and Tanaka, T.
Organizer
The 4th Sapporo Summer Seminar for One Health
Place of Presentation
北海道札幌市北海道大学大学院獣医学研究科
Year and Date
2016-09-20 – 2016-09-21
Int'l Joint Research
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[Presentation] Identification of host proteins interacting with the 3’ UTR of tick-borne encephalitis virus2016
Author(s)
Muto, M., Kamitani, W., Hirano, M., Kobayashi, S., Kariwa, H., Yoshii, K.
Organizer
The 4th Sapporo Summer Seminar for One Health
Place of Presentation
北海道札幌市北海道大学大学院獣医学研究科
Year and Date
2016-09-20 – 2016-09-21
Int'l Joint Research
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[Presentation] Survival dynamics of Japan isolate Thogoto virus (Hl-Kamigamo-25) in Haemaphysalis longicornis2016
Author(s)
Talactac, M. R., Yoshii, K., Hernandez, E. P., Kusakisako, K., Maeda, H., Fujisaki, K., Mochizuki, M., and Tanaka, T.
Organizer
第159回日本獣医学会学術集会
Place of Presentation
神奈川県藤沢市日本大学生物資源科学部
Year and Date
2016-09-06 – 2016-09-08
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[Presentation] Adaptation of Hantaan virus strain AA57 to Vero E6 cells affects the pathogenicity in mice2016
Author(s)
Kariwa, H., Maki, M., Seto, T., Kondo, H., Yoshimatsu, K., Arikawa, J., Yoshii, K.
Organizer
The X International Conference on HFRS, HPS & Hantaviruses
Place of Presentation
Colorado State University, Fort Collins, CO, USA.
Year and Date
2016-05-31 – 2016-06-03
Int'l Joint Research
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[Presentation] アジアにおけるLangat virusの感染状況の調査2016
Author(s)
下田宙, 早坂大輔, 好井健太朗, Boldbaatar Bazartseren, Worawut Rerkamnuaychoke, Thanmaporn Phichitrasilp, 本道栄一, Dung Van Nguyen, 米満研三, 鍬田龍星, 高野愛, 前田健
Organizer
第51回日本脳炎ウイルス生態学研究会
Place of Presentation
福島県耶麻郡猪苗代町ホテルリステル猪苗代
Year and Date
2016-05-13 – 2016-05-14
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