2014 Fiscal Year Research-status Report
マイクロＲＮＡによるウイルス複製と脂肪酸合成経路のクロストーク制御の分子機構
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24590565
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
棟方 翼 公益財団法人東京都医学総合研究所, ゲノム医科学研究分野, 主席研究員 (50420237)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ウイルス複製 / 脂肪酸合成 / マイクロＲＮＡ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マイクロRNA（miRNA）による遺伝子発現制御は宿主細胞のみならずウイルスでも存在する。我々の解析により、C 型肝炎ウイルス（HCV）増殖を抑制するmiR-199a が、宿主の脂肪酸合成酵素（FASN）の発現も直接抑制していることが判明した。HCV はFASN の発現を転写レベルで高めるが、FASN はHCV 複製に必要である為、両者の制御にクロストークが存在することは示唆されていた。しかし、同一のmiRNA がウイルス遺伝子と宿主遺伝子の双方の発現を制御するクロストークの要であることは新発見であり、その分子機構の解明は必須である。
まずmiR-199aの前駆体から生じる二種のmiRNA, miR-199a-5p及びmiR-199a-3pが、FASNに与える影響を解析した。その結果、人工合成した上記の二種のmiRNAが、培養細胞系にて共にFASNの発現を抑制し、細胞内の中性脂質の量を低下させることを見出した。FASNの合成する脂肪酸は中性脂質の主原料でもある為、この結果は妥当である。またmiRNAの選択的な阻害剤TuD RNAで、miR-199a-5p又はmiR-199a-3pのノックダウン解析を行った。TuD RNAをレンチウイルスにより標的細胞へ導入し、miRNAの機能を阻害した結果、miR-199a-5p又はmiR-199a-3pのどちらを阻害してもFASNの発現が増加し、HCVの複製が活性化することが明らかとなった。二種のmiRNAを同時にノックダウンした場合、FASNの発現もHCVの複製も更に上昇した。このノックダウン細胞で、FASNの発現をsiRNAにより特異的に抑制してみると、HCVの複製も抑制されたことから、HCVはFASNを介し複製を行うことが判明した。しかし、FASNの3'UTRをルシフェラーゼ遺伝子の下流に挿入したレポーターで二種のmiR-199aの直接的な効果を検討したところ、片方しか発現抑制を示さなかった為、miR-199aの間接的な効果も考える必要がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
miRNAによるウイルス複製と脂肪酸合成のクロストーク制御について新たな知見を得ることはできたが動物モデルを用いたin vivo解析が不十分であり、更なる解析を必要としている。
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| Strategy for Future Research Activity |
miRNA を使用したHCV 感染及び関連病態の治療が、本研究の臨床的な目標の一つである。miRNAで宿主因子を標的とすることで、ウイルスに入るエスケープ変異の影響を最小限に出来ると共に、siRNA と異なり、標的配列と100％マッチする必要が無い為，遺伝子型の変化にも対応できる。脂肪酸合成経路によるウイルス増殖の制御は、我々が解析をしてきたHCV のみならず、他のウイルスでも存在することが示されつつある。特に、インフルエンザウイルス研究において、FASN の阻害剤がウイルス粒子の産生を抑制することが報告されている。miR-199a は肺でも肝臓でも発現している為、HCV 研究から得られた結果をインフルエンザウイルス等のウイルス感染の分子機構の解明や治癒に応用可能である。
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| Causes of Carryover |
マイクロＲＮＡによるウイルス複製と脂肪酸合成経路のクロストーク制御について、新たな知見を得ることは出来たが、一部に予想外の発見や現象があったため、分子生物学的解析と、in vivoモデルを用いた実証実験が不十分であり、更なる解析が必要となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記課題を解決するため、マウスモデルを用いて、HCV感染時の病態がマイクロＲＮＡ依存に改善されるかを検討する。加えて、分子生物学的解析を行い、マイクロＲＮＡ結合配列のクロストーク制御への貢献度合いを検討する。これらの解析に繰り越した研究費を使用する予定である。
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Research Products
(4 results)
