2021 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝子改変技術によるロタウイルス感染制御基盤の確立
| Project/Area Number |
21H02739
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
小林 剛 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (90324847)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | ロタウイルス / ワクチン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ロタウイルスの感染性ならびに病原性に関わるウイルス側、宿主側因子の解析を行うことで、ロタウイルスにおける感染機構ならびに下痢症発症機構を明らかにする。本年度は以下の成果が得られた。
サルロタウイルスSA11株はスパイクタンパク質により、細胞表面のシアル酸に結合する。シアル酸に結合するアミノ酸を変異させた組換えウイルスの作製を試みた結果、シアル酸結合部位変異ウイルスの作製に成功したことから、スパイクタンパク質のシアル酸結合部位はウイルス増殖において必須ではないことが示された。この変異ウイルスの培養細胞での増殖性は野生型と比較し、低下していたことからシアル酸結合部位はウイルス複製において重要な役割を担っていることが示唆された。
ロタウイルス感染症に関与する宿主因子についてはほとんど明らかにされていない。そこで、ヒト結腸癌由来HT29細胞およびSA11株を用いてCRISPR-Cas9スクリーニングを行った。得られたスクリーニングの結果をもとに候補遺伝子をノックダウン、ノックアウトした細胞を作製し、解析を行った結果、ロタウイルス感染性の低下に関与する宿主因子を複数同定した。
ロタウイルスNSP4タンパク質は糖タンパク質である。NSP4の2か所の糖鎖付加部位に変異を加えたウイルスの作製を試みた。その結果、目的の変異ウイルスの作製に成功したことからNSP4の糖鎖付加部位はウイルス複製において必須ではないことが明らかになった。作製した変異ウイルスの培養細胞における増殖性を解析した結果、2か所の糖鎖付加部位に変異を加えたウイルスでは野生型と比較して、増殖性が低下していたことから、NSP4の糖鎖付加部位はウイルス複製において重要な役割を担っていることが示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度はVP4タンパク質内のシアル酸結合部位に変異を加えた組換えウイルスを作製し、シアル酸への結合がロタウイルス感染に重要な役割を担っていることを明らかにした。CRISPR-Cas9スクリーニング系を用いて、ロタウイルスの感染に重要な宿主因子の同定を試み、その結果、ロタウイルス感染に関わる候補因子を複数見出すことができた。さらにNSP4タンパク質内の糖鎖結合部位に変異を加えたウイルスを作製し、増殖性に影響を及ぼすことを明らかにした。
上記の成果が得られたことから、研究計画の進捗状況についてはおおむね順調に進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
シアル酸結合部位変異ウイルスの解析についてはiPS細胞由来ヒト腸管上皮細胞等での増殖能および糖鎖分子結合能について詳細な解析を行い、既知受容体のロタウイルス感染機構における結合意義を解明する。また、動物モデルを用いたin vivo実験も検討する。
ロタウイルス感染に相互作用する宿主因子の同定研究については、引き続き、得られた候補因子に対するノックダウン、ノックアウト細胞を用いてロタウイルスの増殖機構における各種候補因子の機能を明らかにする。
NSP4変異ウイルスの解析については感染細胞における各ウイルス増殖サイクルへの影響を詳細に調べる。さらに乳飲みマウスに経口感染することで下痢症を発症する動物モデルを用いて、下痢症発症の経時的変化とウイルス量を測定する。
|
-
[Journal Article] An increasing trend of human sapovirus infection in Japan, 2009 to 2019: An emerging public health concern2022
Author(s)
Hoque S. A., Nishimura K, Thongprachum A. , Khamrin P. ,Ngan Thi Kim Pham, Islam M. T. , Khandoker n. , Okitsu S, Onda-Shimizu Y , Dey S. K. ,Maneekarn N. , Kobayashi T, Hayakawa S, Ushijima H.
-
Journal Title
Journal of Infection and Public Health
Volume: 15
Pages: 315～320
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] SARS-CoV-2 infection triggers paracrine senescence and leads to a sustained senescence-associated inflammatory response2022
Author(s)
Tsuji S, Minami S, Hashimoto R, Konishi Y, Suzuki T, Kondo T, Sasai M, Torii S, Ono C, Shichinohe S, Sato S, Wakita M, Okumura S, Nakano S, Matsudaira T, Matsumoto T, Kawamoto S, Yamamoto M, Watanabe T, Matsuura Y, Takayama K, Kobayashi T, Okamoto T, Hara E.
-
Journal Title
Nature Aging
Volume: 2
Pages: 115～124
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Ultrasensitive detection of SARS-CoV-2 nucleocapsid protein using large gold nanoparticle-enhanced surface plasmon resonance2022
Author(s)
Yano T, Kajisa T, Ono M, Miyasaka Y, Hasegawa Y, Saito A, Otsuka K, Sakane A, Sasaki T, Yasutomo K, Hamajima R, Kanai Y, Kobayashi T, Matsuura Y, Itonaga M, Yasui T.
-
Journal Title
Scientific Reports
Volume: 12
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
[Journal Article] The Detection of Rotavirus Antigenemia by Immunochromatographic Kits: a Case Series2021
Author(s)
Ushijima H, Hikita T, Kobayashi M, Ngan TKP, Onda-Shimizu Y, Kawagishi T, Okitsu S, Kanai Y, Kobayashi T, Tung P, Ariful SH, Takanashi S, Komoto S, Kattareeya K, Taniguchi K, Niwat M, Hayakawa S, Pattara K.
-
Journal Title
Clinical Laboratory
Volume: 67
Pages: 2275～2282
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
[Journal Article] Epidemiology and genetic diversity of group A rotavirus in pediatric patients with acute gastroenteritis in Thailand, 2018-20192021
Author(s)
Nutthawadee J, Kattareeya K, Arpaporn Y, Kanai Y, Okitsu S, Kobayashi T, Nuthapong U, Ushijima H, Niwat M, Pattara K.
-
Journal Title
Infection, Genetics and Evolution
Volume: 95
Pages: 104898～104898
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] DsRNA Sequencing for RNA Virus Surveillance Using Human Clinical Samples2021
Author(s)
Izum T, Morioka Y, Urayama S, Motooka D, Tamura T, Kawagishi T, Kanai Y, Kobayashi T, Ono C, Morinaga A, Tomiyama T, Iseda N, Kosai Y, Inokuchi S, Nakamura S, Tanaka T, Moriishi K, Kariwa H, Yoshizumi T, Mori M, Matsuura Y, Fukuhara T.
-
Journal Title
Viruses
Volume: 13
Pages: 1310～1310
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
[Journal Article] Combining machine learning and nanopore construction creates an artificial intelligence nanopore for coronavirus detection2021
Author(s)
Taniguchi M, Minami S, Ono C, Hamajima R, Morimura A, Hamaguchi S, Akeda Y, Kanai Y, Kobayashi T, Kamitani W, Terada Y, Suzuki K, Hatori N, Yamagishi Y, Washizu N, Takei H, Sakamoto O, Naono N, Tatematsu K, Washio T, Matsuura Y, Tomono K.
-
Journal Title
Nature Communications
Volume: 12
Pages: 3726～3726
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
-
-
-
