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2019 Fiscal Year Research-status Report

インフルエンザウイルスゲノムRNP二次構造のウイルス増殖における機能解析

Research Project

Project/Area Number 19K07598
Research InstitutionMicrobial Chemistry Research Foundation

Principal Investigator

滝沢 直己  公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 研究員 (50448502)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsインフルエンザウイルス / ゲノムRNA / RNA二次構造 / RNA高次構造
Outline of Annual Research Achievements

インフルエンザウイルスのゲノムRNAの網羅的二次構造解析を行った。インフルエンザウイルスゲノムRNAは粒子内および感染細胞内においてはウイルスタンパク質であるnucleporotein(NP)およびウイルスRNA依存性RNAポリメラーゼと結合してviral ribonucleoprotein(vRNP)の形をとっており、一部のRNA構造はほどかれた状態で存在する。このため、in silicoでの二次構造予測とは異なる構造を形成していると考えられるため、実験的に網羅的二次構造解析を行った。ウイルス粒子に対してDMSまたはNAI処理を行い、一本鎖RNA特異的修飾を行った。処理を行った粒子よりRNAを精製し、逆転写を行い大規模シークエンスライブラリー作成後、大規模シークエンスを行った。修飾を受けた塩基で逆転写反応が停止するので、末端の塩基を修飾塩基の指標として配列の解析を行った。解析の結果、インフルエンザウイルスゲノムRNA上にvRNPの状態でもpseudoknot構造が形成されることを明らかとした。このpseudoknot構造が解消される変異を導入した組換えウイルスにおいては野生型と比較してウイルス増殖は減少していた。この結果はpseudoknot構造がウイルス増殖において機能的であることを示唆している。また、組換えウイルスにおいてはある特定の分節の子孫ウイルス粒子中への取り込みが減少することも明らかとした。この結果は同定したpseudoknot構造がウイルスゲノムの子孫ウイルス粒子中への取り込みに関与することを示唆している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初の計画よりも早くウイルスゲノムRNAの網羅的二次構造解析により、ウイルスゲノムRNA上で特徴的なRNA構造を見出すことが出来た。この結果は現在論文投稿中である。計画以上に進展した分については、予定よりも早くRNA二次構造に結合する化合物の探索を進めている。

Strategy for Future Research Activity

本年度に明らかとしたウイルスゲノムRNAの二次構造情報を基盤として、ウイルスゲノムRNAに結合する化合物の探索、機能解析を進めていく。ウイルスゲノム構造の網羅的解析結果から、小分子RNAは比較的どの領域もウイルスゲノムRNAに結合することが予想されるため、特異的RNA構造に結合する化合物の探索に重点をおいて研究を行う。また、本年度に同定したウイルスゲノム上に形成されるpseudoknot構造についてウイルス増殖における役割について詳細を明らかとする予定である。

  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (5 results) (of which Open Access: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A functional RNA structure in the influenza A virus ribonucleoprotein complex for segment bundling2020

    • Author(s)
      Takizawa Naoki、Higashi Koichi、Kawaguchi Risa Karakida、Gotoh Yasuhiro、Suzuki Yutaka、Hayashi Tetsuya、Kurokawa Ken
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1101/2020.03.05.975870

    • Open Access
  • [Journal Article] Local structural changes of the influenza A virus ribonucleoprotein complex by single mutations in the specific residues involved in efficient genome packaging2019

    • Author(s)
      Takizawa Naoki、Ogura Yoshitoshi、Fujita Yoko、Noda Takeshi、Shigematsu Hideki、Hayashi Tetsuya、Kurokawa Ken
    • Journal Title

      Virology

      Volume: 531 Pages: 126~140

    • DOI

      10.1016/j.virol.2019.03.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Apical Trafficking Pathways of Influenza A Virus HA and NA via Rab17- and Rab23-Positive Compartments2019

    • Author(s)
      Sato Ryota、Okura Takashi、Kawahara Madoka、Takizawa Naoki、Momose Fumitaka、Morikawa Yuko
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 10 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fmicb.2019.01857

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A C4N4 Diaminopyrimidine Fluorophore2019

    • Author(s)
      Noda Hidetoshi、Asada Yasuko、Maruyama Tatsuro、Takizawa Naoki、Noda Nobuo N.、Shibasaki Masakatsu、Kumagai Naoya
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: 25 Pages: 4299~4304

    • DOI

      10.1002/chem.201900467

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Flupyranochromene, a novel inhibitor of influenza virus cap-dependent endonuclease, from Penicillium sp. f287432019

    • Author(s)
      Yamasaki Manabu、Igarashi Masayuki、Sawa Ryuichi、Nosaka Chisato、Umekita Maya、Hatano Masaki、Kimura Tomoyuki、Iijima Kiyoko、Takizawa Naoki、Kato Taira、Mizumoto Kiyohisa、Nomoto Akio
    • Journal Title

      The Journal of Antibiotics

      Volume: 72 Pages: 125~133

    • DOI

      10.1038/s41429-018-0134-z

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] インフルエンザウイルスRNAゲノムの網羅的構造解析と機能2019

    • Author(s)
      滝沢 直己
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] インフルエンザウイルスRNAゲノムの粒子内配置解明による分節識別機構の解明2019

    • Author(s)
      滝沢 直己
    • Organizer
      第67回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] インフルエンザウイルスゲノムRNA二次構造の網羅的同定と機能解析2019

    • Author(s)
      滝沢 直己
    • Organizer
      第21回日本RNA学会年会
  • [Remarks] 微生物化学研究所

    • URL

      https://www.bikaken.or.jp/

URL: 

Published: 2021-01-27  

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