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2017 Fiscal Year Research-status Report

HSV細胞間伝播の分子機構

Research Project

Project/Area Number 17K08851
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

有井 潤  東京大学, 医科学研究所, 助教 (30704928)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsウイルス / HSV / 膜タンパク質 / 細胞間伝播
Outline of Annual Research Achievements

単純ヘルペスウイルス(HSV)は、ヒトに脳炎、性器ヘルペス、眼疾患、新生児ヘルペスといった多様な疾患を引き起こす医学上重要なウイルスの一つである。関連する医療費はアメリカ合衆国で年間30億ドルと試算されるなど、公衆衛生上大きな問題となっており生体内におけるHSVの病態をより深く理解する必要があると考えられる。伝統的にウイルス学では、感染細胞から培養液に放出されたウイルスを“ウイルス液”として実験に用いてきた。HSVの場合、このcell freeのウイルスによって引き起こされる感染とは全く異なる感染様式として、ウイルス粒子が細胞外に放出されず直接隣の細胞に感染する方法(細胞間伝播)が存在することが知られている。HSVの場合、生体内においてはほとんどcell freeのウイルスが検出されず、主に細胞間伝播していると考えられている。細胞間伝播は、薬剤や抗体のアクセスに抵抗するため、抗ウイルス戦略上無視できない。このように細胞間伝播の重要性は明らかである一方で、cell freeのウイルスによる感染と比較して、その複雑さからあまり研究はされていない。HSVがコードするgEが細胞間伝播に必要であるが、その具体的な意義は不明である。
平成29年度は、gEと会合する宿主因子の中で、HSVによる細胞間伝播を促進する宿主因子に注目して解析を行った。当該宿主因子の過剰発現により、HSVの細胞間伝播は促進されるが、この効果はgEに依存していた。またこの因子の発現抑制により、HSVの細胞間伝播はやはりgE依存的に低下した。また感染細胞中でgEと当該因子は共局在していた。これらの結果から、当該因子はgEの機能発現に必要であると考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまで、HSV細胞間伝播に必須のウイルス因子gEは細胞間において宿主因子を認識することで細胞間伝播を駆動するとされてきた。本研究で得られた因子は、通常細胞間に局在するものではなく、当初期待していたgE受容体という概念とは異なるものであった。一方で、当該因子の量がgE依存的なHSV細胞間伝播の効率と相関するという事実は、gEの機能発現は細胞間でおこされているわけではないことを示唆する。本研究の推進により、gEの機能発現機構が明らかになると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

上記の結果は当該因子の重要性を示すものであるが、依然としてgEの機能発現およびHSV細胞間伝播の具体的なメカニズムは不明のままである。今後は、gEの有無によって当該因子がどのような影響を受けているのかを解析する。また当該因子は多機能因子として知られているが、既知の相互作用する宿主因子への影響およびこれらの宿主因子のHSV細胞間伝播への貢献を明らかにしたいと考えている。

Causes of Carryover

(理由)既報であったgEに対する受容体が細胞間に存在するという仮説に基づいて研究計画を立て、その探索を主な柱としていた。しかしスクリーニングの結果、研究代表者が得た候補因子はいずれもgE受容体とはなり得ないものばかりであった。そのため、得られた宿主因子の解析法を当初計画とは異なるものに変更し、新たに条件検討を行う必要が生じた。そのため、本年度に行う予定であった一部の解析を来年度行うこととした。
(使用計画)得られた候補因子の細胞内局在をより詳細に解析し、gEとの関係性を明確にする。これまで試みてきた抗体を用いた蛍光免疫染色法に加え、HSV感染細胞に特有の非特異的な染色を避けるため、蛍光タンパク質を融合させた当該因子を発現する細胞を作製し、改めて解析を行う。

  • Research Products

    (30 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Herpes Simplex Virus 1 VP22 Inhibits AIM2-Dependent Inflammasome Activation to Enable Efficient Viral Replication.2018

    • Author(s)
      Maruzuru Y, Ichinohe T, Sato R, Miyake K, Okano T, Suzuki T, Koshiba T, Koyanagi N, Tsuda S, Watanabe M, Arii J, Kato A, Kawaguchi Y.
    • Journal Title

      Cell Host Microbe.

      Volume: 23 Pages: 254-265

    • DOI

      doi: 10.1016/j.chom.2017.12.014.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Herpes Simplex Virus 1 UL34 Protein Regulates the Global Architecture of the Endoplasmic Reticulum in Infected Cells.2017

    • Author(s)
      Maeda F, Arii J, Hirohata Y, Maruzuru Y, Koyanagi N, Kato A, Kawaguchi Y.
    • Journal Title

      J Virol.

      Volume: 91 Pages: e00271-17.

    • DOI

      doi: 10.1128/JVI.00271-17.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Herpes Simplex Virus 1 Small Capsomere-Interacting Protein VP26 Regulates Nucleocapsid Maturation.2017

    • Author(s)
      Kobayashi R, Kato A, Sagara H, Watanabe M, Maruzuru Y, Koyanagi N, Arii J, Kawaguchi Y.
    • Journal Title

      J Virol.

      Volume: 91 Pages: pii: e01068-17.

    • DOI

      doi: 10.1128/JVI.01068-17.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Herpes simplex virus-1 evasion of CD8+ T cell accumulation contributes to viral encephalitis.2017

    • Author(s)
      Koyanagi N, Imai T, Shindo K, Sato A, Fujii W, Ichinohe T, Takemura N, Kakuta S, Uematsu S, Kiyono H, Maruzuru Y, Arii J, Kato A, Kawaguchi Y.
    • Journal Title

      J Clin Invest.

      Volume: 127 Pages: 3784-3795.

    • DOI

      doi: 10.1172/JCI92931.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 単純ヘルペスウイルス(HSV)の細胞間伝播を促進する宿主細胞膜タンパク質の同定2017

    • Author(s)
      渡邉瑞季, 有井潤, 下島昌幸, 加藤哲久, 川口寧
    • Organizer
      第14回ウイルス学キャンプ in 湯河原
  • [Presentation] 単純ヘルペスウイルスと宿主細胞膜との相互作用2017

    • Author(s)
      有井 潤
    • Organizer
      第14回ウイルス学キャンプ in 湯河原
    • Invited
  • [Presentation] HSV-1 UL51 リン酸化制御機構と細胞種依存的な新規機能の解明2017

    • Author(s)
      尾田真也, 加藤哲久, 丸鶴雄平, 小栁直人, 有井潤, 川口寧
    • Organizer
      第31回ヘルペスウイルス研究会
  • [Presentation] HSV-2のウイルス増殖および病原性はUL13プロテインキナーゼのリン酸化によって制御される2017

    • Author(s)
      小栁直人, 加藤哲久, 丸鶴雄平, 有井潤, 川口寧
    • Organizer
      第31回ヘルペスウイルス研究会
  • [Presentation] ESCRT-IIIは小胞媒介性核外輸送における膜切断を仲介し、核内膜の恒常性維持に寄与する2017

    • Author(s)
      有井潤, 渡邉瑞季, 前田史雄, 加藤哲久, 川口寧
    • Organizer
      第31回ヘルペスウイルス研究会
  • [Presentation] Inhibition of AIM2 inflammasome activation by an HSV-1 virion component enables efficient viral replication in vivo2017

    • Author(s)
      Yuhei Maruzuru, Takeshi Ichinohe, Naoto Koyanagi, Jun Arii, Akihisa Kato and Yasushi Kawaguchi
    • Organizer
      第31回ヘルペスウイルス研究会
  • [Presentation] 単純ヘルペスウイルス1型UL34は小胞体の形態制御を行い、ヌクレオカプシドの核出芽輸送制御因子の核膜への集積に関与する2017

    • Author(s)
      前田史雄, 廣畑吉崇, 有井潤, 加藤哲久, 川口寧
    • Organizer
      第31回ヘルペスウイルス研究会
  • [Presentation] 単純ヘルペスウイルス(HSV)の細胞間感染を促進する宿主タンパク質の同定2017

    • Author(s)
      渡邉瑞季, 有井潤, 下島昌幸, 加藤哲久, 川口寧
    • Organizer
      第31回ヘルペスウイルス研究会
  • [Presentation] ヘルペスウイルスカプシドの核外輸送は宿主機構のハイジャックによって達成される2017

    • Author(s)
      有井潤, 渡邉瑞季, 川口寧
    • Organizer
      第160回日本獣医学会学術集会
  • [Presentation] 単純ヘルペスウイルスgEと相互作用して細胞間感染を促進する宿主因子の同定2017

    • Author(s)
      渡邉瑞季, 有井潤, 下島昌幸, 川口寧
    • Organizer
      第160回日本獣医学会学術集会
  • [Presentation] ESCRT-III mediates vesicle-mediated nuclear export to regulate nuclear egress of HSV-1 capsids and integrity of the inner nuclear membrane2017

    • Author(s)
      Jun Arii, Mizuki Watanabe, Fumio Maeda, Yuhei Maruzuru, Naoto Koyanagi, Akihisa Kato, Yasushi Kawaguchi
    • Organizer
      第65回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] Cell type-specific regulation of the nuclear egress of herpes simplex virus type1 by phosphorylation of UL51 Ser-1842017

    • Author(s)
      Shinya Oda, Akihisa Kato, Yuhei Maruzuru, Naoto Koyanagi, Jun Arii, Yasushi Kawaguchi
    • Organizer
      第65回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] Evasion of AIM2-Dependent Inflamasome Activation by Herpes Simplex Virus 1 Virion Protein Enables Efficient Viral Replication In Vivo2017

    • Author(s)
      Yuhei Maruzuru, Takeshi Ichinohe, Naoto Koyanagi, Zhuoming Liu, Tomoko Ando, Jun Arii, Akihisa Kato, Yasushi Kawaguchi
    • Organizer
      第65回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] A host cell membrane protein interacts with HSV-1 gE and promotes viral cell-to-cell spread2017

    • Author(s)
      Mizuki Watanabe, Jun Arii, Masayuki Shimojima, Akihisa Kato, Yasushi Kawaguchi
    • Organizer
      第65回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] Function of the herpes simplex virus 2 protein kinase UL13 in vitro and in vivo is regulated by phosphorylation2017

    • Author(s)
      Naoto Koyanagi, Akihisa Kato, Yuhei Maruzuru, Jun Arii, Yasushi Kawaguchi
    • Organizer
      第65回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] Molecular mechanism of HSV-1 nuclear egress2017

    • Author(s)
      Jun Arii
    • Organizer
      CAS-IMSUT Workshop on Infectious Diseases
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Inhibition of AIM2 inflammasome activation by an HSV-1 virion component enables efficient viral replication in vivo2017

    • Author(s)
      Yuhei Maruzuru, Takeshi Ichinohe, Naoto Koyanagi, Jun Arii, Akihisa Kato and Yasushi Kawaguchi
    • Organizer
      42nd Annual International Herpesvirus Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Identification of a host cell membrane protein that interacts with HSV-1 gE and promotes viral cell-to-cell spread2017

    • Author(s)
      Mizuki Watanabe, Jun Arii, Masayuki Shimojima, Naoto Koyanagi, Yuhei Maruzuru, Akihisa Kato and Yasushi Kawaguchi
    • Organizer
      42nd Annual International Herpesvirus Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Herpes simplex virus type 1 UL51 Protein Regulates Virion Morphogenesis in the Nucleus in a Cell type and Phosphorylation-Dependent Manner2017

    • Author(s)
      Shinya Oda, Akihisa Kato, Naoto Koyanagi, Yuhei Maruzuru, Jun Arii and Yasushi Kawaguchi
    • Organizer
      42nd Annual International Herpesvirus Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ESCRT-III mediates vesicle-mediated nuclear export and regulates the integrity of the inner nuclear membrane2017

    • Author(s)
      Jun Arii, Mizuki Watanabe, Fumio Maeda, Yuhei Maruzuru, Naoto Koyanagi, Akihisa Kato and Yasushi Kawaguchi
    • Organizer
      42nd Annual International Herpesvirus Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Regulation of herpes simplex virus-2 UL13 protein kinase by phosphorylation is important for viral replication, pathogenic manifestations, and virulence in vivo2017

    • Author(s)
      Naoto Koyanagi, Akihisa Kato, Yuhei Maruzuru, Jun Arii and Yasushi Kawaguchi
    • Organizer
      42nd Annual International Herpesvirus Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Herpes simplex 1 UL34 Protein Regurates the Global Architecture of the Endoplasmic Reticulum in Infected Cells2017

    • Author(s)
      Fumio Maeda, Jun Arii, Yuhei Maruzuru, Naoto Koyanagi, Akihisa Kato and Yasushi Kawaguchi
    • Organizer
      42nd Annual International Herpesvirus Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 月刊細胞 2017年 12月号2017

    • Author(s)
      有井潤、川口寧
    • Total Pages
      3
    • Publisher
      ニューサイエンス社
  • [Remarks] 研究室のホームページ

    • URL

      http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/kawaguchi-lab/KawaguchiLabTop.html

  • [Remarks] 研究成果のプレスリリース

    • URL

      http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/imsut/jp/research/papers/post_98.php

  • [Remarks] 研究成果のプレスリリース

    • URL

      http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/imsut/jp/research/papers/post_90.php

URL: 

Published: 2018-12-17  

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