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2023 Fiscal Year Annual Research Report

フラビウイルス蛋白質量恒常性維持の分子機構解明

Research Project

Project/Area Number 22H02873
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

森田 英嗣  弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (70344653)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 甲賀 大輔  旭川医科大学, 医学部, 准教授 (30467071)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Keywordsフラビウイルス
Outline of Annual Research Achievements

研究項目1. 一部のウイルス非構造蛋白質のみが選択的にERADで分解される分子機構の解明:日本脳炎ウイルスのEタンパク質、prMタンパク質とNS1タンパク質の糖鎖修飾を欠損させた変異体の安定性が著しく減弱する要因として、小胞体関連分解ERADが重要な役割を担っていることを明らかにした。
研究項目2. ウイルス感染細胞内でERAD因子が集積するコンボリューティッド膜(CM)の解析:日本脳炎ウイルス感染細胞内に形成されるCMの脂質組成の解析を進め、コレステロールが多く蓄積していること、また、セラミドなど一部の脂質が排除されていることを明らかにした。また、タイムラプスイメージング解析によりウイルス複製オルガネラ形成過程を捉えることに成功した。
研究項目3. 2種類の異なるCM構造の役割と形成・維持機構の解明: CM膜構造の3D走査型電子顕微鏡(SEM)イメージの取得に成功した。また、タイムラプスイメージングと光電子相関顕微鏡(CLEM)を組み合わせた動態三次元電子顕微鏡解析に成功した。
研究項目4.他のストレス誘導時に見られるCM様構造との比較解析(ウイルス因子のViroporinとしての役割) : Fura 2-AM を用いた カルシウムイオン濃度変化測定 の条件検討を進め、一部ウイルス非構造タンパク質発現がカルシウムチャネル活性を強く抑制することを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究項目1では、ウイルス因子の糖鎖修飾がERADによる認識の標的となっており、これがウイルス増殖に影響を与えることを突き止めた。研究項目2では、なぜ、CMのような複雑な膜構造が形成されるのか、その鍵となる脂質組成を解析する手法を確立した。研究項目3では、タイムラプスCLEM-3D-SEMという画期的な解析を進めている。この方法により、これまで確認できなかった複製オルガネラの微細構造が明らかになることが期待される。研究項目4では、一部のウイルス非構造タンパク質にカルシウムチャネル活性がある可能性を見出しており、その活性評価のため、タンパク質の点変異体を作成している最中である。

Strategy for Future Research Activity

研究項目1. 一部のウイルス非構造蛋白質のみが選択的にERADで分解される分子機構の解明:昨年度に引き続き、ウイルスの非構造タンパク質の糖鎖修飾の影響について調べる。主にNS1とNS4Bの糖鎖修飾のウイルスゲノム複製における役割に焦点を当てて解析を進める。
研究項目2. ウイルス感染細胞内でERAD因子が集積するコンボリューティッド膜(CM)の解析:CMに集積する脂質組成の詳細についてさらなる解析を進める。また、脂質生合成経路因子のノックダウン等を介してウイルス増殖における脂質組成の重要性を明らかにする。
研究項目4.他のストレス誘導時に見られるCM様構造との比較解析(ウイルス因子のViroporinとしての役割) :昨年に引き続き、タプシガルギン処理によって出現するCM様構造の電子顕微鏡解析をさらに進める。また、ウイルスタンパク質の各種変異体を作成し、カルシウムチャネル活性とCM様膜構造の形成との関連について明らかにする。

  • Research Products

    (21 results)

All 2024 2023

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 8 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] The roles of HCV core protein and its binding host factor in virus assembly and release2024

    • Author(s)
      Izumida Kyo、Morita Eiji
    • Journal Title

      Frontiers in Virology

      Volume: 4 Pages: 1383261

    • DOI

      10.3389/fviro.2024.1383261

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Two-step evolution of HIV-1 budding system leading to pandemic in the human population2024

    • Author(s)
      Konno Yoriyuki、Uriu Keiya、Chikata Takayuki、Takada Toru、Kurita Jun-ichi、Ueda Mahoko Takahashi、Islam Saiful、Yang Tan Benjy Jek、Ito Jumpei、Aso Hirofumi、Kumata Ryuichi、Williamson Carolyn、Iwami Shingo、Takiguchi Masafumi、Nishimura Yoshifumi、Morita Eiji、Satou Yorifumi、Nakagawa So、Koyanagi Yoshio、Sato Kei
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 43 Pages: 113697~113697

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2024.113697

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Purification of hepatitis C virus core protein in non-denaturing condition2024

    • Author(s)
      Izumida Kyo、Hara Yumiko、Furukawa Yukio、Ishida Kotaro、Tabata Keisuke、Morita Eiji
    • Journal Title

      Journal of Virological Methods

      Volume: 323 Pages: 114852~114852

    • DOI

      10.1016/j.jviromet.2023.114852

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The incorporation of extracellular vesicle markers varies among vesicles with distinct surface charges2023

    • Author(s)
      Maeda Koki、Goto Simon、Miura Koya、Saito Koki、Morita Eiji
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 175 Pages: 299~312

    • DOI

      10.1093/jb/mvad097

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] N-linked glycosylation of flavivirus E protein contributes to viral particle formation2023

    • Author(s)
      Ishida Kotaro、Yagi Hirokazu、Kato Yukinari、Morita Eiji
    • Journal Title

      PLOS Pathogens

      Volume: 19 Pages: 1011681~1011681

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1011681

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] HIV-1 Integrase Inhibitor, Dihydroobionin B, and the Investigation of Its Extraordinary Specific Rotation2023

    • Author(s)
      Hashimoto Kazuki、Kimura Kana、Ishida Kotaro、Morita Eiji、Tanaka Kazuaki、Hashimoto Masaru
    • Journal Title

      Journal of Natural Products

      Volume: 86 Pages: 2139~2144

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.3c00353

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distinct motifs in the E protein are required for SARS-CoV-2 virus particle formation and lysosomal deacidification in host cells2023

    • Author(s)
      Miura Koya、Suzuki Youichi、Ishida Kotaro、Arakawa Masashi、Wu Hong、Fujioka Yoshihiko、Emi Akino、Maeda Koki、Hamajima Ryusei、Nakano Takashi、Tenno Takeshi、Hiroaki Hidekazu、Morita Eiji
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 97 Pages: 42623

    • DOI

      10.1128/jvi.00426-23

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Protein Pull-down Assay Using HiBiT-tag-dependent Luciferase Activity Measurement2023

    • Author(s)
      Arakawa Masashi、Morita Eiji
    • Journal Title

      BIO-PROTOCOL

      Volume: 13 Pages: 4640

    • DOI

      10.21769/BioProtoc.4640

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Integrasone Derivatives Isolated from Lepteutypa sp. KT4162 and Their Anti-HIV-1 Integrase Activity2023

    • Author(s)
      Miura Satomi、Ishida Kotaro、Tanaka Kazuaki、Morita Eiji、Hashimoto Masaru
    • Journal Title

      Journal of Natural Products

      Volume: 86 Pages: 1019~1024

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.3c00065

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A highly sensitive NanoLuc-based protease biosensor for detecting apoptosis and SARS-CoV-2 infection2023

    • Author(s)
      Arakawa Masashi、Yoshida Akiho、Okamura Shinya、Ebina Hirotaka、Morita Eiji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: 1753

    • DOI

      10.1038/s41598-023-28984-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 日本脳炎ウイルス感染によるウイルス複製オルガネラ・コンボリューティッド膜形成の分子機構2023

    • Author(s)
      石田幸太郎・荒川将志・甲賀大輔・西野美都子・川端二功・森田英嗣
    • Organizer
      第57回日本脳炎ウイルス生態学研究会
  • [Presentation] SARS-CoV-2 RBD抗原を付加した日本脳炎ウイルス様ナノ粒子ワクチンの開発2023

    • Author(s)
      伊井昂河・畠山悠・鈴木英彦・佐藤文孝・角田郁生・蝦名博貴・森田英嗣
    • Organizer
      第74回日本細菌学会東北支部会学術集会
  • [Presentation] ヒトパルボウイルスB19感染を増強するヘルバーウイルス因子の同定2023

    • Author(s)
      石田幸太郎・野口貴史・鈴木英彦・木村咲伽・有井潤・森康子・蝦名博貴・森田英嗣
    • Organizer
      第74回日本細菌学会東北支部会学術集会
  • [Presentation] 新型コロナウイルス感染細胞を検出可能なNanoLucをベースとした新規高感度プロテアーゼセンサーの開発2023

    • Author(s)
      荒川将志・柏原秋穂・岡村真弥・蝦名博貴・森田英嗣
    • Organizer
      第74回日本薬理学会北部会
  • [Presentation] フラビウイルスEタンパク質のN結合型糖鎖修飾はウイルス粒子形成に寄与する2023

    • Author(s)
      石田 幸太郎・矢木 宏和・加藤 幸成・森田英嗣
    • Organizer
      第70回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] ヒトパルボウイルスB19ウイルスの増殖におけるヘルパーウイルスの関与2023

    • Author(s)
      石田 幸太郎・野口 貴史・鈴木 英彦・木村 咲伽・有井 潤・森 康子・蝦名 博貴・森田 英嗣
    • Organizer
      第70回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] コクサッキーウイルスB3感染によるオートファジー分泌及び細胞外小胞分泌への影響2023

    • Author(s)
      斉藤晃樹・石田幸太郎・荒川将史・前田昂樹・森田英嗣
    • Organizer
      第70回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] 新型コロナウイルス感染における細胞表面糖鎖の役割2023

    • Author(s)
      伊井 昂河・荒川 将志・前田 昂樹・加藤 幸成・亀田 倫史・中道 優介・森田 英嗣
    • Organizer
      第70回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] 日本脳炎ウイルス非構造蛋白質におけるN結合型糖鎖修飾の役割2023

    • Author(s)
      中村和順・塩田竜亮・石田幸太郎・荒川将志・藤田優作・矢木 宏和・加藤 幸成・森田 英嗣
    • Organizer
      第70回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] SARS-CoV-2 粒子形成におけるE蛋白質の役割2023

    • Author(s)
      長谷部 楓菜・三浦 滉矢・石田 幸太郎・荒川 将志・鈴木 陽一・天野 剛志・廣明 秀一・森田 英嗣
    • Organizer
      第70回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] ウイルス粒子形成と輸送におけるN結合型糖鎖修飾の役割2023

    • Author(s)
      森田 英嗣
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
    • Invited

URL: 

Published: 2024-12-25  

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