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

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24590565
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
• 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)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: マイクロＲＮＡ / 脂肪酸合成酵素 / C型肝炎ウイルス

Outline of Annual Research Achievements

マイクロRNA（miRNA）による遺伝子発現制御が宿主細胞のみならずウイルスでも存在する。今回、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、一方で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可能性は示唆されていた。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たな発見であり、その分子機構の解明は必須である。
mir-199aは、前駆体であるプレmiRNAのプロセシングで、miR-199a-5p とmiR-199a-3pの二種の異なるmiRNAとして発現する。我々は、miR-199a-5p とmiR-199a-3pが共にFASN 蛋白質の発現を抑制して、肝細胞内の中性脂肪の量を減少させることを見出した。しかし、更に詳細にmiRNAの効果を解析するために行ったレポーター・アッセイから、miR-199a-3pだけがFASNの3'UTR中の標的配列に直接作用することが判明した。また、HCVレプリコン細胞と感染細胞を用いた解析から、HCV複製依存にmiR-199a-5pは発現量が増加するが、miR-199a-3pは発現量が低下することも発見した。miR-199a-5p とmiR-199a-3pのKDは共にHCV複製を上昇させた。
HCV中にはmiR-199a-3pの標的配列しか発見されていないため、miR-199a-5pは間接的にHCVの複製とFASNの発現に影響を与えている。HCV依存にmiR-199a-3pの量が低下することは、ウイルス複製に有利に働く。今後はHCV感染の動物モデルを利用して、miR-199a、FASN、HCVの三者間の相互関係を明らかにしていく。

Research Products

• [Journal Article] Novel pH-sensitive multifunctional envelope-type nanodevice for siRNA-based treatments for chronic HBV infection. (2016)
  • Author(s): Yamamoto N, Sato Y, Munakata T, Kakuni M, Tateno C, Sanada T, Hirata Y, Murakami S, Tanaka Y, Chayama K, Hatakeyama H, Hyodo M, Harashima H, *Kohara M.
  • Journal Title: J Hepatol Volume: ６４ Pages: ５４７－５５５
  • DOI: doi: 10.1016/j.jhep.2015.10.014.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Persistent infection factor of HBV. (2015)
  • Author(s): *Munakata T, Yamamoto N, *Kohara M.
  • Journal Title: Nihon Rinsho Volume: 73 Pages: 357-360
• [Presentation] Novel pH-sensitive multifunctional envelope-type nanodevice for siRNA-based treatments for chronic HBV infection. (2015)
  • Author(s): Naoki Yamamoto, Yusuke Sato, Tsubasa Munakata, Takahiro Sanada, Masakazu Kakuni, Chise Tateno, Hideyoshi Harashima and *Michinori Kohara
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会学術集会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] siRNA-based therapies to chronic HBV infection using a novel pH-sensitive multifunctional envelope-type nanodevice. (2015)
  • Author(s): *Naoki Yamamoto, Yusuke Sato, Tsubasa Munakata, Takahiro Sanada, Masakazu Kakuni, Chise Tateno, Shuko Murakami, Yasuhito Tanaka, Kazuaki Chayama, Hideyoshi Harashima, Michinori Kohara
  • Organizer: 2015 International Meeting on Molecular Biology of Hepatitis B Viruses
  • Place of Presentation: バート・ナウハイム、ドイツ
  • Year and Date: 2015-10-04 – 2015-10-08
  • Int'l Joint Research