肝炎ウイルス蛋白質の細胞内輸送、品質管理に機能する宿主因子の探索

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20659121
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 鈴木 哲朗 National Institute of Infectious Diseases, ウイルス第二部, 室長 (00250184)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 亮介 国立感染症研究所, ウイルス第二部, 主任研究官 (50342902)
• Keywords: ウイルス / 感染症 / 蛋白質 / プロテオーム

Research Abstract

C型肝炎ウイルス(HCV)の粒子形成は、小胞体での構造蛋白の生合成、プロセシングにより開始される。このうちエンベロープ蛋白E1、E2はN型糖鎖修飾を受ける事が知られている。多くのN型糖蛋白は小胞体内でミスフォールドした場合、小胞体品質管理機構ERADで分解処理される。EDEM1,2,3またER ManIは小胞体でのマンノーストリミングに関与しERADを促進する働きを持つ。HCVの粒子形成過程にERAD系が関与しているかを明らかにするため、HCV感染増殖細胞にERAD関連分子に対する各siRNAを導入し48時間後の培養上清を回収しnaive細胞に感染させた。その結果、EDEM1 siRNAでは、細胞内での感染性HCVレベルが低下する反面、培養上清中のウイルス量は2倍以上まで上昇することがわかった。EDEM3 siRNAでも培養上清中のHCVレベルが増加する傾向が観察された。ERAD関連遺伝子の転写誘導はIRE1-XBP1-UPRE経路によって制御されている。HCV感染に伴って小胞体ストレスが引き起こされる事が想定されるため、感染後のERAD関連遺伝子の発現がどのように変動するかを解析した。その結果、HCVの感染後48時間以降、感染量依存的にXBP1のフレームスイッチスプライシングが亢進すること、このXBP1 mRNAプロセシングと相関してEDEM1,2,3遺伝子の発現が上昇すること、が見出された。EDEM1の発現変化が最も顕著であり、感染前の約3倍まで上昇した。
本研究により、HCVの産生制御に小胞体関連品質管理機構が関与する可能性が初めて示された。EDEM1がどのようにしてHCVの成熟化、粒子形成に関わっていくかを詳細に調べる事により、HCVの生活環、病態に対する理解が深まり新たな治療法の開発へもつながるものと期待される。

Research Products

• [Journal Article] Proteasomal turnover of hepatitis C virus core protein is regulated by two distinct mechanisms : ubiquitin-dependent and ubiquitin-independent but PA28gamma-dependent (2009)
  • Author(s): Suzuki, R., Moriishi, K., Fukuda, K., Shirakura, M., Ishii, K., Wakita, T., Miyamura, T., Matsuura, Y., Suzuki, T.
  • Journal Title: J. Virol. 83 Pages: 2389-2392
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cellular vimentin content regulates the protein level of Hepatitis C virus core protein and the Hepatitis C virus production cultured cells (2009)
  • Author(s): Nitahara-Kasahara Y, Fukasawa M, Shinkai-Ouchi F, Sato S, Suzuki T, Murakami K, Wakita T, Hanada K, Miyamura T, Nishijima M.
  • Journal Title: Virology 383 Pages: 319-327
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterzation of infectious hepatitis C virus from liver-derived cell lines (2008)
  • Author(s): Akazawa D, Date T, Morikawa K, Murayama A, Omi N, Takahashi H, Nakamura N, Ishii K, Suzuki T, Mizokami M, Mochizuki H, Wakita T.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 377 Pages: 747-751
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Interaction of hepatitis C virus nonstructural protein 5A with core protein is critical for the production of infectious virus production (2008)
  • Author(s): Masaki, T., Suzuki, R., Murakami, K., Aizaki, H., Ishii, K., Murayama, A., Date, T., Matsuura, Y., Miyamura, T., Wakita, T., Suzuki, T.
  • Journal Title: J. Virol. 82 Pages: 7964-7976
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Trans-encapsidation of hepatitis C virus subgenomic replicon RNA with viral structure proteins (2008)
  • Author(s): Ishii, K., Murakami, K., Hmwe, SS., Bin, Z., Li, J., Shirakura, M., Morikawa, K., Suzuki, R., Miyamura, T., Wakita, T., Suzuki, T.
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 371 Pages: 446-450
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Critical Role of Virion-Associated Cholesterol and Sphingolipid in Hepatitis C Virus Infection (2008)
  • Author(s): Aizaki, H., Morikawa, K., Fukasawa, M., Hara, H., Inoue, Y., Tani, H., Saito, K., Nishijima, M., Hanada, K., Matsuura, Y., Lai, M. M., Miyamura, T., Wakita, T., Suzuki, T
  • Journal Title: J. Virol. 82 Pages: 5715-5724
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Intramembrane processing by signal peptide peptidase regulates the membrane localization of hepatitis C virus core protein and viral propagation (2008)
  • Author(s): Okamoto K., Mori Y., Komoda Y., Okamoto T., Okochi M., Takeda M., Suzuki T., Moriishi K., Matsuura Y.
  • Journal Title: J. Virol. 82 Pages: 8349-8361
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A single amino acid mutation in hepatitis C virus NS5A disrupting FKBP8 interaction impairs viral replication (2008)
  • Author(s): Okamoto T., Omori H., Kaname Y., Abe T., Nishimura Y., Suzuki T., Miyamura T., Yoshimori T., Moriishi K., Matsuura Y.
  • Journal Title: J. Virol. 82 Pages: 3480-3489
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification and characterization of the human inhibitor of caspase-activated DNase gene promoter (2008)
  • Author(s): Omata, K., Suzuki, R., Masaki, T., Miyamura, T., Satoh, T., Suzuki, T.
  • Journal Title: Apoptosis 13 Pages: 929-937
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Virological characterization of HCV JFH-1 strain in lymphocytic cell lines (2008)
  • Author(s): Murakami, K., Kimura, T., Osaki, M., Ishii, K., Miyamura, T., Suzuki, T., Wakita, T., Shoji, I.
  • Journal Title: J. Gen. Virol. 89 Pages: 1587-1592
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] (2008)
  • Author(s): 鈴木哲朗, 政木隆博, 相崎英樹
  • Journal Title: ウイルス(日本ウイルス学会)
• [Journal Article] (2008)
  • Author(s): Aizaki H, Suzuki T.
  • Journal Title: Structure-based Study of Viral Replication(World Scientific)
• [Journal Article] Involvement of creative kinase B in hepatitis C virus genome replication through interaction with the viral NS4A protein
  • Author(s): Hara, H., Aizaki, H., Matsuda, M., Shinkai-Ouchi, F., Inoue, Y., Murakami, K., Shoji, I., Kawakami, H., Matsuura, Y., Lai, M. M. C., Miyamura, T., Wakita, T., Suzuki, T.
  • Journal Title: J. Virol. (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Interaction of hepatitis C virus nonstructural protein 5A with core protein is critical for the production of infectious virus particles (2008)
  • Author(s): Suzuki T.
  • Organizer: The 50th Anniversary Meeting of the International Association for the Study of the Liver
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
  • Year and Date: 20081031-20081104
• [Presentation] Involvement of creative kinase B in hepatitis C virus genome replication through interaction with the viral NS4A protein (2008)
  • Author(s): Hara H, Aizaki H, Matsuda M, Murakami K, Shoji I, Miyamura T, Wakita T, Suzuki T.
  • Organizer: 15th International Symposium on Hepatitis C Virus and Related Viruses
  • Place of Presentation: SanAntonio, USA
  • Year and Date: 20081005-20081009
• [Presentation] The C-terminal serine of NS5A is a determinant of NS5A-core protein interaction and HCV production (2008)
  • Author(s): Masaki R, Suzuki R, Murakami K, Aizaki H. Ishii K Miyamura T, Wakita T, Suzuki T.
  • Organizer: 15th International Symposium on Hepatitis C Virus and Related Viruses
  • Place of Presentation: SanAntonio, USA
  • Year and Date: 20081005-20081009