2021 Fiscal Year Research-status Report
C型肝炎ウイルスおよび新型コロナウイルス複製に必要な膜小胞の形成メカニズムの解析
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21K07974
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
相崎 英樹 国立感染症研究所, ウイルス第二部, 室長 (00333360)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | C型肝炎ウイルス / 新型コロナウイルス / doble membrane vesicle / NS5A / サブゲノミックレプリコン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、C型肝炎ウイルス(HCV)をモデルとしてdoble membrane vesicles (DMV)形成に関与する宿主因子を見い出し、DMV形成のメカニズムを明らかにすることである。本研究ではNS5A膜 結合タンパクを見出し、そのHCV複製・DMV形成に関与する役割を解明することを目的とする。見出されたタンパクが新型コロナウイルスの増殖 に影響を与えるかを新型コロナウイルス細胞培養系で調べる。さらに、NS5AがDMV形成に必須なことが知られている。そこで、Huh7細胞にサブゲノミックレプリコンを導入し、NS5Aで免疫沈降反応を行なって、プロテオーム解析を行なったところ、NS5A結合タンパクとして11β-Hydroxysteroid dehydrogenase (HSD11)を見出した。さらに、脂肪滴周辺膜の比較プロテオーム解析からもHSD11を見出した。興味深いことに、HSD11のノックダウンは短期的にはHCVRNAの複製には影響を与えなかったものの、ウイルス粒子産生を抑制した。HSD11は肝臓と脂肪組織の糖質コルチコイド濃度を調整する生理作用がある。wild-type HSD11の強制発現によりHCV粒子産生の増加がみられたが、脂肪滴局在シグナル欠損HSD11ではHCV粒子産生が減少したことから、HSD11の脂肪滴局在性がHCV粒子産生に重要な役割を果たしてい可能性が示唆された。
最近、トランスポゾンの逆転写酵素活性により、新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)遺伝子の一部が逆転写され、宿主細胞遺伝子に組み込まれる可能性が報告された。本研究はSARS-CoV-2感染細胞を解析し、SARS-CoV-2感染細胞からRNAおよびDNAを抽出し、細胞内におけるSARS-CoV-2の存在様式について次世代シークエンサーを用いて遺伝子発現解析を行なった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
HCVのゲノムRNAが自己複製するレプリコンを持つ細胞株から、NS5A結合膜タンパクを網羅的に同定した。同定した宿主因子について、siRNAを合成し、感染細胞へ導入する。目的タンパク質の十分な発現低下を確認した後、細胞内、培養上清中のHCV-RNA量への影響をリアルタイムRT-PCR法で解析した。強くHCV粒子産生を抑制する因子として、HSD11を見出した。HSD11は肝臓と脂肪組織の糖質コルチコイド濃度を調整する生理作用がある。wild-type HSD11の強制発現によりHCV粒子産生の増加がみられたが、脂肪滴局在シグナル欠損HSD11ではHCV粒子産生が減少したことから、HSD11の脂肪滴局在性がHCV粒子産生に重要な役割を果たしてい可能性が示唆された。オレイン酸で脂肪滴合成を亢進させたHuh7細胞に、HSD11 siRNAまたは脂肪滴局在シグナル欠損HSD11導入したところ、 細胞内のLDの数、大きさが減少した。一方、野生型HSD11を発現させたところ、脂肪滴分画中のLDの数、大きさが増加した。オレイン酸で脂肪滴合成を亢進させたHuh7細胞に脂肪滴局在シグナル欠損HSD11導入し、HSD11の発現とADRPの共局在を観察したところ、 発現部位、細胞ではADRPが観察できなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
HSD11には酵素としての作用、脂肪滴周辺膜への結合タンパクの輸送作用が考えられた。さらにHSD13は肝臓の線維化に関与していることが報告されている。HSD11またはHSD13欠損細胞を作成し、そこに酵素活性欠損、脂肪的移行欠損等の各種delation mutantを発現させることにより、それぞれの機能がHCVの生活環にどのように関わっているか検討する。
さらに、SARS-CoV-2感染患者組織からRNAおよびDNAを抽出し、細胞内におけるSARS-CoV-2の存在様式について次世代シークエンサーを用いて遺伝子発現解析を行なう。
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| Causes of Carryover |
SARS-CoV-2完治後、手術を受けた患者サンプルの入手が難しく時間がかかったため、当該助成金が発生した。翌年度分として、SARS-CoV-2感染患者組織からRNAおよびDNAを抽出し、細胞内におけるSARS-CoV-2の存在様式について次世代シークエンサーを用いて遺伝子発現解析を行なう。
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[Journal Article] Interferon-gamma induced APOBEC3B contributes to Merkel cell polyomavirus genome mutagenesis in Merkel cell carcinoma.2021
Author(s)
Que L, Li Y, Dainichi T, Kukimoto I, Nishiyama T, Nakano Y, Shima K, Suzuki T, Sato Y, Horike S, Aizaki H, Watashi K, Kato T, Aly HH, Watanabe N, Kabashima K, Wakae K, Muramatsu M.
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Journal Title
J Invest Dermatol.
Volume: S0022-202X
Pages: 02636-1
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Development of an intervention system for linkage-to-care and follow-up for hepatitis B and C virus carriers.2021
Author(s)
Kikuchi M, Sawabe M, Aoyagi H, Wakae K, Watashi K, Hattori S, Kawabe N, Yoshioka K, Tanaka J, Muramatsu M, Wakita T, Aizaki H
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Journal Title
Hepatol Int.
Volume: 16
Pages: 68-80
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Prolonged Gut Dysbiosis and Fecal Excretion of Hepatitis A Virus in Patients Infected with Human Immunodeficiency Virus.2021
Author(s)
Ishizaka A, Koga M, Mizutani T, Lim LA, Adachi E, Ikeuchi K, Ueda R, Aoyagi H, Tanaka S, Kiyono H, Matano T, Aizaki H, Yoshio S, Mita E, Muramatsu M, Kanto T, Tsutsumi T, Yotsuyanagi H
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Journal Title
Viruses.
Volume: 13
Pages: 2101
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Cellular OCIAD2 protein is a proviral factor for hepatitis C virus replication.2021
Author(s)
Yang Z, Ouyang T, Aoyagi H, Wang T, Xing X, Zhang Y, Wang Y, Li Y, Aizaki H, Li S, Kong L
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Journal Title
Int J Biol Macromol.
Volume: 188
Pages: 147-159
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Identification of natural compounds extracted from crude drugs as novel inhibitors of hepatitis C virus.2021
Author(s)
Zheng X, Guo R, Liu Q, Wakae K, Watanabe N, Fukano K, Que L, Li Y, Aly HH, Watashi K, Suzuki R, Murayama A, Kato T, Aizaki H, Wakita T, Huang X, Yan Y, Song SJ, Muramatsu M
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun.
Volume: 567
Pages: 1-8
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Oncogenic transcriptomic profile is sustained in the liver after the eradication of the hepatitis C virus.2021
Author(s)
Takeda H, Takai A, Iguchi E, Mishima M, Arasawa S, Kumagai K, Eso Y, Shimizu T, Takahashi K, Ueda Y, Taura K, Hatano E, Iijima H, Aoyagi H, Aizaki H, Marusawa H, Wakita T, Seno H.
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Journal Title
Carcinogenesis.
Volume: 42
Pages: 672-684
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Development of a community-based intervention system for linkage to care and follow-up for hepatitis virus-positive individuals cooperating with health care providers2021
Author(s)
Minami Kikuchi, Haruyo Aoyagi, Kosho Wakae, Koichi Watashi, Satoru Hattori, Naoto Kawabe, Kentaro Yoshioka, Junko Tanaka, Masamichi Muramatsu, Takaji Wakita, Motoji Sawabe, Hideki Aizaki
Organizer
Global Heapatitis Summit, The 17th International Symposium on Viral Hepatitis and Liver Disease
Int'l Joint Research
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[Presentation] Abnormal hepatocellular organelles in patients with sustained virological response2021
Author(s)
Haruyo Aoyagi, Hiroko Iijima Minami Kikuchi, Mami Matsuda, Koichi Watashi, Ryosuke Suzuki, Takahiro Masaki, Noritomo Shimada, Keizo Kato, Akihito Tsubota, Takeya Tsutsumi, Kazuya Okushin, Kyoji Moriya, Kazuhiko Koike, Masamichi Muramatsu, Kenjiro Wake, Takaji Wakita, Hideki Aizaki
Organizer
The 21th International Symposium on Hepatitis C Virus and Related Viruses
Int'l Joint Research
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[Presentation] 新規の作用によりB型肝炎ウイルス感染を阻害する酸化ステロール合成誘導体の同定2021
Author(s)
大嶋美月, 深野顕人, 岩本将士, Frank Stappenbeck, Feng Wang, 鄭シン, 山崎雅子, 若江亨祥, 相崎英樹, 倉持幸司, 村松正道, 脇田隆字, Farhad Parhami, 渡士幸一
Organizer
日本薬学会第141年会
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[Presentation] 自治体と医療関係者が連携した肝炎ウイルスキャリアの動向調査および陽性者のフォローアップシステムによる行動変容の解析2021
Author(s)
菊池みなみ, 川部直人, 青柳東代, 服部悟, 若江亨祥, 渡士幸一, 吉岡健太郎, 佐竹正博, 是永匡昭, 田中純子, 村松正道, 脇田隆字, 沢辺元司, 相崎英樹
Organizer
第57回日本肝臓学会総会
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[Presentation] Identification of an oxysterol derivative that inhibits HBV infection by interrupting NTCP oligomerization2021
Author(s)
Oshima M, Fukano K, Iwamoto M, Stappenbeck F, Wang F, Wakae K, Aizaki H, Kuramochi K, Muramatsu M, Wakita T, Parhami F, Watashi K
Organizer
第68回日本ウイルス学会
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