2023 Fiscal Year Final Research Report

Physiological function of endogenous retroviruses in the host and tumorigenesis by altering their function.

Research Project

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Project/Area Number	20H03152
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
Research Institution	Yamaguchi University
Principal Investigator	Nishigaki Kazuo 山口大学, 共同獣医学部, 教授 (20401333)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	三宅在子山口大学, 共同獣医学部, 准教授 (20548622) 中川草東海大学, 医学部, 准教授 (70510014) 久末正晴麻布大学, 獣医学部, 准教授 (80333144)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	内在性レトロウイルス / ウイルス進化 / 受容体 / 共進化 / 抵抗性因子 / ERV-DC / FeLV / Retrovirus
Outline of Final Research Achievements	Refrex-1 is a restriction factor against FeLV-D and ERV-DC. It is encoded by a subset of ERV-DC loci with truncated envelope genes. We identified the copper transporter CTR1 as the entry receptor for these viruses. We also identified CTR1 as a receptor for primate ERVs, which were newly found in a search of intact envelope genes capable of forming infectious viruses. Refrex-1 counteracted infection by FeLV-D and ERV-DCs via competition for the CTR1; the antiviral effects extended to primate ERVs with CTR1-dependent entry. Truncated ERV envelope genes found in chimpanzee, bonobo, gorilla, and macaque genomes could also block infection by feline and primate retroviruses. These results indicated that soluble envelope proteins could suppress retroviral infection across species boundaries, suggesting that they function to control retroviral spread. Several mammalian species acquired antiviral machinery from various ancient retroviruses, leading to convergent evolution for host defense.
Free Research Field	感染免疫学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	内在性レトロウイルス（ERV）は、古代のウイルス感染の名残であり、ヒトや哺乳類ゲノムの数％を占めている。ERV由来の分泌性エンベロープ蛋白質が、ウイルス感染に関して制御因子として機能していることが明らかとなり、同様のメカニズムで生じている抗ウイルス機構が、様々な動物において認められた。このことはERVによる抗ウイルス機構の出現は、収斂進化によることが示された。本研究はERVのゲノムにおける存在意義の一つとして解明したと考えられる。明らかになった抗ウイルス機構をヒントに、感染症の分野において新たな切り口で感染防御方法を開発することが期待される。