アイチウイルスゲノム複製部位のコレステロール蓄積に必要な宿主・ウイルス因子の解析

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K07529
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 佐々木 潤 藤田医科大学, 医学部, 講師 (70319268)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: アイチウイルス / ピコルナウイルス / ゲノム複製 / コレステロール

Outline of Annual Research Achievements

アイチウイルス(AiV)を含むプラス鎖RNAウイルスは細胞内小器官膜を再編し、ウイルスゲノム複製の場を構築する。この過程で細胞内物質輸送機構や脂質代謝機構を利用し、ゲノム複製部位に特定の宿主・ウイルスタンパク質や脂質を蓄積させる。我々はAiVが、コレステロール輸送タンパク質OSBPや小胞体タンパク質VAPAが関与するコレステロール輸送システムを利用し、小胞体からゲノム複製部位にコレステロールを輸送することを明らかにした。本研究はゲノム複製とコレステロールとの関係の一層の解明を目的に、宿主タンパク質IFITM1およびウイルスタンパク質2Aをターゲットとした解析を行う。2020年度は、IFITM1について解析した。IFITM1～3はインターフェロン誘導遺伝子であり、A型インフルエンザウイルス (IAV) やデングウイルス、SARSコロナウイルスなどに抗ウイルス活性を示すことが知られている。しかし、AiVに対しては、IFITM1発現はウイルスゲノム複製を亢進した。さらに、IFITM1がウイルスタンパク質やAiV宿主因子と相互作用すること、ゲノム複製部位に存在することが明らかになった。AiVのゲノム複製を抑制する様々な阻害剤について、IFITM1発現によりAiVゲノム複製が回復するかどうか調べたところ、コレステロール輸送に関わる阻害剤で回復が認められた。以上の結果は、IFITM1が細胞内コレステロール輸送に関わっていること、それによりゲノム複製部位へのコレステロール蓄積に重要な役割を果たしていることを示唆している。これは、今まで報告されていない、新たなIFITM1の機能である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

2020年度はIFITM1の機能解析を行い、結果をまとめた論文を投稿中である。また、IFITM1と協調してコレステロール輸送に働く宿主因子の探索を開始した。さらにウイルスタンパク質2Aに関しても、テトラサイクリン誘導2A発現細胞を構築し、詳細な解析を行うための準備は進んでいる。以上のことから、研究はおおむね順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

今後は、IFITM1と協調してコレステロール輸送に働く宿主因子の探索・機能解析、ならびにウイルスタンパク質2Aの機能解析を行う。コレステロール輸送に関わる宿主タンパク質のうち、IFITM1と細胞内局在や働きが一致するようなものをいくつか選んで、siRNAによるノックダウンのAiVゲノム複製への影響、すでに明らかになっているAiV宿主因子やウイルスタンパク質との相互作用、細胞内局在（ウイルスゲノム複製部位に存在するかなど）、阻害剤を利用した解析などを行う。AiVゲノム複製への関与が濃厚となれば、さらにテトラサイクリン誘導発現細胞を構築し、より詳細な解析を進めていく考えである。ウイルスタンパク質2Aに関しても、これらの宿主タンパク質との相互作用や細胞内共局在の有無など、同様の解析を行っていく。

Causes of Carryover

2020年度は、論文投稿のため、データのまとめや、反復実験、原稿執筆などの時間が多くあったため、新たな宿主因子に対するsiRNA、抗体、阻害剤などの購入額が計画ほど多くなかったことが、次年度使用額が生じた理由である。2021年度は、新たな宿主因子の解析をおこなっていくことから、siRNA、抗体、阻害剤など、様々な試薬が多く必要になってくると考えている。従って、次年度にこれらの試薬の購入に使用していく計画である。