2021 Fiscal Year Research-status Report
Dynamics analysis of virus entry and budding by high speed AFM
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19K06583
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
臼倉 英治 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (00643727)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | インフルエンザウイルス / 電子顕微鏡 / 高速走査型原子間力顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、インフルエンザウイルス（以下IAV）の細胞への侵入から出芽へ至るまでの様子を高速走査型原子間力顕微鏡と電子顕微鏡を用いて明らかにするものである。３年目は、出芽の際にエンベループの裏打ち構造を担うM1タンパク質がどのような局在をするかを調べた。そのために、アンルーフ法による細胞膜裏打ち構造の露出、抗原抗体反応を用いた金コロイドのM1タンパク質への結合、フリーズエッチング法による細胞膜裏打ち構造の立体的な電子顕微鏡用サンプル作製を行った。その結果、膜裏でのM1タンパク質の分布がリボヌクレオタンパク質（以下RNP）と似たような分布であることが確認された。これは、出芽の際にM1タンパク質がRNPのいる場所へ集まって出芽の準備をしていることを示唆している。また、M1タンパク質のストレスファイバーへの結合が多く見られた。これはM1タンパク質がアクチンフィラメントへ強い結合の特異性を有していることが考えられる。加えて、M1タンパク質を多く含むであろうシート型の構造物も見つけた。さらにこのシート型の構造物が細胞膜へ覆いかぶさっている様子も観察された。恐らく、このシート型の構造物がM1タンパク質を細胞内から細胞膜へ運搬する働きを担い、そのまま細胞膜と結合する可能性が推察できる。
一方で、細胞から出芽する時のウイルスの形態を調べるために、フリーズエッチング法を用いた電子顕微鏡による観察も行った。その結果、球形や細長くなった形態のウイルスや多くのウイルスを含んでいると見られるフィラメント型の巨大構造を観察することが出来た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
３年目は、M1タンパク質の局在とインフルエンザウイルスの出芽の形態を電子顕微鏡で観察することが出来た。これで、高速走査型原子間力顕微鏡による細胞への侵入の様子、インフルエンザウイルスを構成するRNPとM1タンパク質の細胞内での局在、インフルエンザウイルスが出芽する際の形態を一通り観察できたことになる。以上の結果から、どのようにして細胞内へ侵入し細胞外へウイルスが運ばれるかを考察することは可能だと考えている。一方で、コロナウイルス蔓延や自身の所属機関変による観察機会の減少で、ウイルスへの阻害剤の影響を調べる実験までは到達出来なかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、これまで得られた画像を解析し、論文にまとめることが主になる。その際に必要と判断される実験があれば随時行っていく予定である。
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| Causes of Carryover |
コロナウイルス蔓延の影響により、実験のための出張がなくなったこと、それに伴い物品の発注と調達が遅くなったことが主に挙げられる。今後は論文作成に伴い必要となった実験を進め、その際に消耗品などの購入費用に当てていく予定である。
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