2021 Fiscal Year Research-status Report
Investigations of the molecular mechanisms by which the host factor MARCH8 shows a broad antiviral spectrum
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21K07060
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
徳永 研三 国立感染症研究所, 感染病理部, 主任研究官 (50342895)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | MARCH8 / ウイルスエンベロープ糖蛋白質 / シュードウイルス / 抗ウイルス活性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題のMARCH8研究に関連して、これまでの我々を含め複数の研究グループによる報告を総括して執筆した総説がFEBS Journalの総説特別枠 “State-of-The-Art-Review” に掲載された（FEBS J. 2021）。更に前回（平成30年～令和2年度）の基盤研究（C）の研究成果をまとめた原著論文 “MARCH8 Targets Cytoplasmic Lysine Residues of Various Viral Envelope Glycoproteins”を米国微生物学会（ASM）のMicrobiology Spectrum誌に投稿した後、revisionの過程において、MARCH8がHIV-1エンベロープの場合と同様に複数のエンベロープウイルス（狂犬病ウイルス、リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス、チクングニアウイルス、ロスリバー熱ウイルス、SARSコロナウイルス、新型コロナウイルス）糖タンパク質のウイルス粒子への取り込みを阻害することを、シュードウイルスを用いた実験により明らかにした。また、それらエンベロープ糖タンパク質の細胞質領域リジン残基を標的として、実際にユビキチン化してリソゾーム分解する事を、阻害剤を用いた蛍光抗体法およびウエスタンブロッティグ法により明らかにした。更に、そうしたMARCH8の抑制機能において必要とされるC末細胞質領域チロシンモチーフの要求性はウイルスによって異なること、MARCHファミリーメンバーのMARCH1およびMARCH2は程度の差こそあれMARCH8と同様に上記エンベロープ糖タンパク質に対する抑制能を有することを明らかにした。本原著論文は1月にオンライン掲載された（Microbiol. Spectr. 2022）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
2021年度はコロナ禍において感染研全所体制で取り組んだ新型コロナウイルス対策により、部のメンバーとして多くの時間をコロナ業務対応（その成果はCellの姉妹紙Med 2022に掲載）に費やしたため、本研究課題におけるMARCH8研究の進捗自体はかなり遅れた。また昨年4月より熊本大学大学院博士課程に入学して私の指導の下で研究を開始する予定だった中国人留学生の孔徳川氏が、入国制限のために1年間来日できなかったことも強く影響した。しかしその間、前回（2018～2020年度）の基盤研究（C）で開発したHiBiTレンチウイルスベクターによるスパイクタンパク質シュードウイルスを応用したコロナウイルス研究において、英国ケンブリッジ大学との共同研究および東大医科研の佐藤佳先生を中心したThe Genotype to Phenotype Japan（G2P-Japan）コンソーシアムメンバーとしてのプロジェクト参加により、複数の共著論文（J. Infect. Dis. 2021, Nature 2021, Nature, 2021, Cell Rep. 2022, Nature 2022, Nature 2022）に関わった。また前述の熊本大学ヒトレトロウイルス学共同研究センター上野貴将教授との共同研究は前年度から続く研究成果を2報の共著論文（J. Virol. 2021, Front. Microbiol. 2021）として報告することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度（2022年度）は、昨年度コロナ禍で取り組むことができなかったMARCH8の宿主コファクターの同定に注力する。MARCH8の宿主コファクター要求性を検討する為に、293T細胞のcDNA ライブラリーを用いたyeast two-hybrid assayを行い、MARCH8に結合する宿主因子の検索を試みる。あるいはMARCH8の安定発現293T細胞株を作製して大量調整を行い、抗MARCH8抗体を用いた免疫沈降により、MARCH8と結合するタンパク質を調製、東京大学アイソトープ総合センタープロテオミクス研究室の川村猛准教授の研究協力のもと、膜タンパク質LC‐MSプロテオーム解析によりMARCH8の結合タンパク質を同定する。また標的宿主因子のノックダウン/ノックアウト実験により、エンベロープ糖タンパク質のダウンレギュレーションにおけるMARCH8の宿主コファクターの要求性を確認する。更にMARCH8と宿主コファクターの結合領域の同定を行う。これらの研究を通して、MARCH8が将来的に様々なエンベロープウイルスによる感染の予防・治療に応用しうる宿主タンパク質となり得る否かを検証すると共に、今後の抗ウイルス戦略の構築において有用な知見を得ることを目的とする。
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| Causes of Carryover |
年度末納品等にかかる支払いが、令和４年４月１日以降となったため。
当該支出分については次年度の実支出額に計上予定であるが、令和３年度分についてはほぼ使用済みである。
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[Journal Article] The SARS-CoV-2 Lambda variant exhibits enhanced infectivity and immune resistance2022
Author(s)
Kimura I, Kosugi Y, Wu J, Zahradnik J, Yamasoba D, Butlertanaka EP, Tanaka YL, Uriu K, Liu Y, Morizako N, Shirakawa K, Kazuma Y, Nomura R, Horisawa Y, Tokunaga K, Ueno T, Takaori-Kondo A, Schreiber G, Arase H; Genotype to Phenotype Japan (G2P-Japan) Consortium, Motozono C, Saito A, Nakagawa S, Sato K.
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 38
Pages: 110218～110218
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Attenuated fusogenicity and pathogenicity of SARS-CoV-2 Omicron variant2022
Author(s)
Suzuki R, Yamasoba D, Kimura I, Wang L, Kishimoto M, Ito J, Morioka Y, Nao N, Nasser H, Uriu K, Kosugi Y, Tsuda M, Orba Y, Sasaki M, Shimizu R, Kawabata R, Yoshimatsu K, Asakura H, Nagashima M, Sadamasu K, Yoshimura K; G2P-Japan Consortium, Sawa H, Ikeda T, Irie T, Matsuno K, Tanaka S, Fukuhara T, Sato K.
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Journal Title
Nature
Volume: 603
Pages: 700～705
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] SARS-CoV-2 B.1.617 Mutations L452R and E484Q Are Not Synergistic for Antibody Evasion2021
Author(s)
Ferreira IATM, Kemp SA, Datir R, Saito A, Meng B, Rakshit P, Takaori-Kondo A, Kosugi Y, Uriu K, Kimura I, Shirakawa K, Abdullahi A, Agarwal A, Ozono S, Tokunaga K, Sato K, Gupta RK; CITIID-NIHR BioResource COVID-19 Collaboration, Indian SARS-CoV-2 Genomics Consortium; Genotype to Phenotype Japan (G2P-Japan) Consortium.
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Journal Title
The Journal of Infectious Diseases
Volume: 224
Pages: 989～994
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Phenotypic and Genotypic Co-receptor Tropism Testing in HIV-1 Epidemic Region of Tanzania Where Multiple Non-B Subtypes Co-circulate2021
Author(s)
Judicate GP, Barabona G, Kamori D, Mahiti M, Tan TS, Ozono S, Mgunya AS, Kuwata T, Matsushita S, Sunguya B, Lyamuya E, Tokunaga K, Ueno T.
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Journal Title
Frontiers in Microbiology
Volume: 12
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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