Study of immune invasion mechanism of Middle East Respiratory Syndrome coronavirus.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K08838
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 54030:Infectious disease medicine-related
• Research Institution: Shiga University of Medical Science
• Principal Investigator: Kitagawa Yoshinori 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (00444448)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: MERSコロナウイルス / 免疫回避 / インターフェロン / アクセサリー蛋白質 / 自然免疫 / コロナウイルス

Outline of Final Research Achievements

The Toll-like receptor (TLR)7- and TLR9-dependent signaling cascade is responsible for production of a large amount of alpha interferon by plasmacytoid dendritic cells upon viral infection. Here, we show that Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) accessory protein ORF4b has the most potential among the MERS-CoV accessory proteins to inhibit the TLR7/9-signaling-dependent alpha interferon production. ORF4b protein, which has a bipartite nuclear localization signal, was found to bind to IKKalpha, a kinase responsible for phosphorylation of interferon regulatory factor (IRF)7. This interaction caused relocation of a large proportion of IKKalpha from the cytoplasm to the nucleus. Studies using ORF4b and IKKalpha mutants demonstrated that ORF4b protein inhibited IKKalpha-mediated IRF7 phosphorylation by sequestering IKKalpha in the nucleus and by impeding the phosphorylation process of cytoplasmic IKKalpha.

Free Research Field

ウイルス学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

中東呼吸器症候群コロナウイルス（MERS-CoV）は、中東地域で継続的に発生している新興の重症呼吸器感染症の原因ウイルスである。致死率が高く、くしゃみなどの飛沫を介して比較的容易に伝播するため、ハイリスク者への対応が望まれているが、現在までに有効な治療法はなく、またワクチンも開発されていない。本研究は、新規の弱毒ワクチンをデザインすることを目的として、MERS-CoVが備える宿主インターフェロン（IFN）システムを妨害する能力とその分子機構を明らかにする。本研究課題の成果は、MERS-CoVの病原性発現の理解につながるとともに、ワクチン開発に資する知見を提供できると期待される。