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

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K07598
• Research Institution: Microbial 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

昨年度明らかとした、インフルエンザウイルスゲノム上にpseudoknot構造が形成されるという結果を元に、pseudoknot構造にアミノ酸同義置換となる変異を入れた組換えウイルスおよびpseudoknot構造が再び形成されると推測される変異を加えた組換えウイルスを作成し、ウイルスゲノムRNAの二次構造解析およびウイルスの増殖について検討を行った。組換えウイルスの増殖について検討を行った結果、pseudoknot構造が解消されると予測される変異を加えた組換えウイルスでは野生型と比較して感染性ウイルス量が1/10になり、pseudoknot構造が再び形成されると予想される変異ウイルスでは野生型と同等の感染性ウイルス量であった。また、これら変異ウイルスのウイルスゲノムRNA網羅的二次構造解析を行いpseudoknot構造形成部位の構造を解析した結果、pseudoknot構造が解消されると予測される変異を加えた組換えウイルスでは野生型と大きく異るpseudoknot構造を含むRNA構造が形成されており、pseudoknot構造が再び形成されると予想される変異ウイルスではstem-loop部分が野生型と一致するがpseudoknot構造は形成されていないRNA構造を形成することが明らかとなった。組換えウイルスでウイルス増殖が阻害される過程について明らかとするために、ウイルス感染細胞内でのウイルスRNA量について定量を行った。この結果、pseudoknot構造部位に変異を入れた組換えウイルスについてはウイルスRNA合成が大きく低下していることが明らかとなった。これら結果から、インフルエンザウイルスゲノム上に形成されるpseudoknot構造はウイルスゲノム複製過程に影響を及ぼすRNA構造であることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

変異ウイルスの実験を加えることでウイルスゲノムRNA上に形成されるpseudoknot構造の存在と役割について明らかと出来た。この結果は現在論文作成中である。また、今回発見したRNA構造を標的とする薬剤スクリーニングについても系の構築を進めている。

Strategy for Future Research Activity

これまで得られた結果で論文投稿を行う。また、インフルエンザウイルスゲノム上に形成されるRNA構造とウイルスゲノム複製の関係について詳細な解析を行う。レポーター遺伝子を組み込んだモデルウイルスRNAの転写複製系にpseudoknot構造形成領域の挿入を行い、レポーター遺伝子の活性でpseudoknot構造の役割について評価を行う予定である。

Causes of Carryover

参加を予定していた学会が中止となり、旅費および学会参加費については想定を下回った。これらは今年度に開催される学会で使用予定である。また、輸入を予定していた物品について納品が滞っており、これらに使用予定だった物品費を今年度の物品購入予定に振り替えて今年度に使用予定である。納品予定の変化による実験への影響を最小限にすべく代替品の検討も行っている。

Remarks

微生物化学研究所
https://www.bikaken.or.jp