細胞周期に依存したウイルス感染応答機構の解析

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17076017
• Research Institution: Hosei University
• Principal Investigator: 本田 文江 Hosei University, 生命科学部, 教授 (80343747)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 雅 東京大学, 医科学研究所, 教授 (40134621) ; 坂口 剛正 広島大学, 医歯薬大学院, 教授 (70196070) ; 安田 二朗 科学警察研究所, 法科学第一部, 室長 (10282518)
• Keywords: インフルエンザウイルス / RNAポリメラーゼ / 細胞周期 / 宿主因子 / 単一ウイルス

Research Abstract

インフルエンザウイルスは感染細胞の核の機能に依存してゲノムを複製し子孫ウイルスを放出する。インフルエンザウイルス増殖を支援あるいは阻止する宿主細胞因子の分子的実態を解明することとウイルスの単一細胞観察を導入し、ウイルス感染による細胞応答を定量的・総合的に解析することを目的とした。
インフルエンザウイルス増殖に関与する宿主因子をウイルスRNAポリメラーゼと相互作用する宿主蛋白質として酵母two-hybridスクリーニングシステムを利用し9種類の宿主蛋白質を同定した。その中の3蛋白質が細胞周期に関与するタンパク質であった。3種類のタンパク質のうちの1つEbp1(細胞膜上に存在するリセプターErbB3に結合するたんぱく質)に焦点を絞り解析を行った。Ebp1はインフルエンザウイルスのRNAポリメラーゼと相互作用し、RNA合成を阻害することによりウイルス増殖を阻害することを明らかにした。興味深いことにEbp1はインフルエンザウイルス感染により発現が誘導されるがウイルス増殖が抑制されないことがわかった。Ebp1の発現誘導機構の解析の結果ウイルスゲノム-RNAポリメラーゼ-NP複合体の発現により誘導されることが明らかになった。家畜に感染するPPRVの感染によりEbp1が発現誘導されることも明らかにした。
ウイルス感染が細胞周期依存的かどうかを明らかにするために新井史人教授との共同研究で単一ウイルスを光ピンセットで捕捉し細胞に搬送するシステム(マイクロ流体チップ)の構築に成功した。このシステムを利用しインフルエンザウイルスの感染に重要な細胞への付着が静止期の細胞へ選択的であることを明らかにし、静止期の細胞と分裂期の細胞の膜成分の解析からシアル酸の量に大きな違いがあることを明らかにした

Research Products

• [Journal Article] Host factor Ebp1 inhibits Rinderpest virus transcription in vivo (2010)
  • Author(s): Gopinath, M^*., Raju, S^*., Honda, A^†., Shaila, M.S.^<$*>
  • Journal Title: Arch,Virol. 155 Pages: 455-562
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Analysis of promoter binding proteins of Ebp1 that is Inhibitor protein of Influenza Virus RNA Polymerase (2009)
  • Author(s): Mukai, M., Honda, A.
  • Journal Title: Micro-Nano Mechatronics anf Human Science, IEEE Pages: 271-274
• [Journal Article] Analysis of cellular membrane changing induced by influenza virusinfection (2009)
  • Author(s): Takahata, T., Kume, S., Miyoshi, M., Sugiura, T., Honda, A.
  • Journal Title: Micro-Nano Mechatronics anf Human Science, IEEE Pages: 267-270
• [Presentation] インフルエンザウイルス感染細胞と非感染細胞における膜強度解析 (2010)
  • Author(s): 高畑辰郎、本田文江
  • Organizer: 第23回桂門会シンポジウム
  • Place of Presentation: エスエス製薬会議室(東京)
  • Year and Date: 2010-03-14
• [Presentation] インフルエンザウイルス感染によるEbp1発現誘導機構 (2010)
  • Author(s): 川口徹也、門井浩二、本田文江
  • Organizer: バイオ操作第8回シンポジウム
  • Place of Presentation: 九州大学(福岡)
  • Year and Date: 2010-03-10
• [Presentation] インフルエンザウイルス感染に伴う細胞膜変化の解析 (2010)
  • Author(s): 高畑辰郎、三好秀明、杉浦忠男、本田文江
  • Organizer: バイオ操作第8回シンポジウム
  • Place of Presentation: 九州大学(福岡)
  • Year and Date: 2010-03-10
• [Presentation] インフルエンザウイルス感染による宿主蛋白質の発現誘導 (2009)
  • Author(s): 門井浩二、粂慎一郎、江島美穂、本田文江
  • Organizer: 第32回分子生物学会
  • Place of Presentation: パシフイコ横浜(横浜)
  • Year and Date: 2009-12-10
• [Presentation] Influenza virus selects the cell to bind (2009)
  • Author(s): Honda, A., Arai, F., Fukuda, T.
  • Organizer: BIT The 3^<rd> World Congress of GENE
  • Place of Presentation: Foshan,China
  • Year and Date: 2009-12-08
• [Presentation] Inhibitory Effect of Ebp1 on the influenza virus RNA polymerase function (2009)
  • Author(s): Honda, A.
  • Organizer: Japan Biophisics Annual meeting
  • Place of Presentation: Asty-Tokushima
  • Year and Date: 2009-11-30
• [Presentation] 細胞内環境計測のための機能性ナノッールの作製 (2009)
  • Author(s): 丸山央峰、港谷恭輔、飯塚龍、本田文江、江島美穂、新井史人
  • Organizer: 第27回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学(横浜)
  • Year and Date: 2009-09-16
• [Presentation] ウイルス感染細胞と非感染細胞における膜強度解析 (2009)
  • Author(s): 本田文江
  • Organizer: 特定領域"女性シンポジウム"
  • Place of Presentation: 東京大学(東京)
  • Year and Date: 2009-08-18
• [Presentation] On-Chip Robotics for Biomedical Innovation : Manipulation of Single Virus on a Chip (2009)
  • Author(s): Arai, F., Kotani, K., Maruyama, H., Honda, A., Ejima, M.
  • Organizer: 9^<th> IEEE Conference on Nanotechnology
  • Place of Presentation: Italy Jenora
  • Year and Date: 2009-07-28