ＨＩＶ－１感染における内因性免疫と獲得免疫の相反原理の解明

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19J20488
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 木村 出海 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2019-04-25 – 2022-03-31
• Keywords: HIV / 内因性免疫 / 獲得免疫 / APOBEC3

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、「HLA-B35拘束性のCTL応答から逃避することで生じたE76K変異体は、A3Fによってもたらされる変異によって多様化し、病態進行を亢進する。これが、HLA-B35がHIV-1感染に対するリスクファクターとなる原因のひとつである」という仮説を検証することで、HIV-1感染者それぞれが示す病態進行と予後になぜ個人差が生じるのか、その分子メカニズムの一端を解明することである。この目的を達成するために、昨年度は、一昨年度中に構築したIn vitro実験系に必要な材料を用いて、実際に変異ウイルスを取得するためのIn vitro実験を行なった。
具体的には、ウイルスの感染が完全に阻害されることなく、細胞の増殖速度とウイルス感染による細胞死の速度が平衡状態を保つような一定の薬剤濃度でウイルス感染細胞を長期間培養する手法、培養期間とともに徐々に薬剤の濃度を上げていく手法、ウイルスプラスミドとAPOBEC3F発現ベクターを細胞に一過性にco-transfectionし、上清中に放出されたAPOBEC3F結合ウイルスを回収、そのウイルスを新しい細胞にsingle round infectionさせ、放出されたウイルスを回収することで、APOBEC3Fによる過剰な変異挿入を防ぐ実験系といった複数の実験系を用いて変異ウイルスの取得を試みた。
しかし、現在のところ変異ウイルスの取得には至っていない。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

昨年度中には期待していた変異ウイルスをIn vitroの実験系で取得する予定であったが、その取得には至らなかったため。
また、新型コロナウイルスSARS-CoV-2の流行に伴い、所属研究機関の規定により、本研究計画を中断せざるを得ない時期があったため。

Strategy for Future Research Activity

まず、昨年度に達成できなかった、In vitroの実験系において目的とする変異ウイルスの取得を達成するために研究を進めていく。昨年度は研究を中断していた期間があり、実験系の修正・改善すべき点について十分に検討できていなかったため、薬剤濃度や、それによるウイルス増殖速度の変化について効率の良い点を検討し、In vitroの実験系において目的とする変異ウイルスの取得を達成する。
それと並行し、可能な限りin v ivoでの実験も行っていく予定である。

Research Products

• [Journal Article] Sarbecovirus ORF6 proteins hamper the induction of interferon signaling. (2021)
  • Author(s): Izumi Kimura, Yoriyuki Konno, Keiya Uriu, Kristina Hopfensperger, Daniel Sauter, So Nakagawa, Kei Sato.
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 34(13) Pages: -
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2021.108916.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A comprehensive investigation on the interplay between feline APOBEC3Z3 proteins and feline immunodeficiency virus Vif proteins. Journal of Virology. (2021)
  • Author(s): Yusuke Kosugi‡, Keiya Uriu‡, Narumi Suzuki‡, Keisuke Yamamoto‡, Shumpei Nagaoka‡, Izumi Kimura‡, Yoriyuki Konno‡, Hirofumi Aso‡, Brian J Willett, Tomoko Kobayashi, Yoshio Koyanagi, Mahoko Takahashi Ueda, Jumpei Ito and Kei Sato. ‡Equal contribution.
  • Journal Title: Journal of Virology Volume: 00178-21 Pages: -
  • DOI: 10.1128/JVI.00178-21.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A role for gorilla APOBEC3G in shaping lentivirus evolution including transmission to humans. (2020)
  • Author(s): Y. Nakano, K. Yamamoto, M. Takahashi Ueda, A. Soper, Y. Konno, I. Kimura, K. Uriu, R. Kumata, H. Aso, N. Misawa, S. Nagaoka, S. Shimizu, K. Mitsumune, Y. Kosugi, G. Juarez-Fernandez, J. Ito, S. Nakagawa, T. Ikeda, Y. Koyanagi, R. S Harris & K. Sato.
  • Journal Title: PLOS Pathogens Volume: 16(9) Pages: -
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1008812.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] SARS-CoV-2 ORF3b is a potent interferon antagonist whose activity is further increased by a naturally occurring elongation variant. (2020)
  • Author(s): Yoriyuki Konno‡, Izumi Kimura‡, Keiya Uriu, Masaya Fukushi, Takashi Irie, Yoshio Koyanagi, Daniel Sauter, Robert J. Gifford, USFQ-COVID19 consortium, So Nakagawa & Kei Sato. ‡Equal contribution.
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 32(12) Pages: -
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2020.108185.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Endogenous retroviruses drive KRAB zinc-finger protein family expression for tumor suppression. (2020)
  • Author(s): Jumpei Ito‡, Izumi Kimura‡, Andrew Soper, Alexandre Coudray, Yoshio Koyanagi, Hirofumi Nakaoka, Ituro Inoue, Priscilla Turelli, Didier Trono & Kei Sato. ‡Equal contribution.
  • Journal Title: Science Advances Volume: 6(43) Pages: -
  • DOI: 10.1126/sciadv.abc3020.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Sarbecovirus ORF6 proteins antagonize interferon signaling by blocking mRNA export. (2021)
  • Author(s): Izumi Kimura, Yoriyuki Konno, Daniel Sauter, Keiya Uriu, So Nakagawa, Kei Sato.
  • Organizer: Conference on Retroviruses and Opportunistic Infections (vCROI 2021)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Endogenous retroviruses drive KRAB zinc-finger protein family expression for tumor suppression. (2020)
  • Author(s): ○Jumpei Ito, Izumi Kimura, Kei Sato.
  • Organizer: Cold Spring Harbor Laboratory Meeting on Transposable Elements
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Endogenous retroviruses drive KRAB zinc-finger family protein expression for tumor suppression. (2020)
  • Author(s): ○木村出海, 伊東潤平, 佐藤佳.
  • Organizer: 第20回東京大学生命科学シンポジウム
• [Presentation] SARS-CoV-2 ORF3b is a potent interferon antagonist whose activity is further increased by a naturally occurring elongation variant. (2020)
  • Author(s): Yoriyuki Konno, Izumi Kimura, Keiya Uriu, Masaya Fukushi, Takashi Irie, Yoshio Koyanagi, So Nakagawa, ○Kei Sato.
  • Organizer: Cold Spring Harbor Asia COVID19/SARS CoV2 Rapid Research Reports
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] A novel coronavirus versus human: understanding the molecular mechanism of viral cross-species transmission. (2020)
  • Author(s): ○Kei Sato, Yoriyuki Konno, Izumi Kimura, Keiya Uriu.
  • Organizer: 第43回日本分子生物学会年会
• [Presentation] ウイルスと宿主の進化的攻防：エイズウイルス＆新型コロナウイルス vs 人類 (2020)
  • Author(s): ○佐藤佳, 今野順介, 木村出海, 瓜生慧也.
  • Organizer: 日本進化学会第22回大会