Quality and evolutionary control of RNA virus genome via nonsense mediated mRNA decay

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K20759
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0803:Pathology, infection/immunology, and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Komorizono Ryo 京都大学, 医生物学研究所, 特定助教 (10964637)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: ウイルス学 / ウイルス進化 / RNAウイルス / RNA分解

Outline of Final Research Achievements

To analyze the interaction between viral infection and host NMD mechanisms, several gene knockdown cells were established with lentiviral vectors, including the UPFs, SMGs, and G3BP1 genes, which are key factors of NMD pathway. Inoculation of these cells with the RNA viruses Borna disease virus and coxsackie virus B3 (CVB3) resulted in significantly increased viral RNA amounts in the supernatant and infected cells. Similarly, NMDI-14, an NMD inhibitor, significantly increased viral RNA levels in each infected cell as well as in the knockdown cells. These results suggest that the host NMD mechanism or each key factor has antiviral activity to inhibit RNA virus replication.

Free Research Field

ウイルス学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究ではNMD機構がRNAウイルスの複製を制御していることが明らかとなったことから、NMD機構、特にUPFやSMG遺伝子を標的とした抗ウイルス薬の開発に貢献すると期待できる。またNMDとウイルス感染の相互作用の詳細はいまだ未解明であるが、RNAウイルスが感染に利用する新たな宿主機構として知見を得た意義のある成果といえる。本研究で用いたCVB3においては、ある特定の細胞種では細胞傷害性なしに長期間子孫粒子を産生する持続感染を成立させることが明らかとなり、急性感染と持続感染を1つのウイルス種で並行して解析できる実験系を確立させたことは本研究のみならず今後のウイルス学研究に活用されると予想される。