インフルエンザウイルスNS1蛋白の選択的変異誘導による病原性減弱機序の解明

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25460206
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Chubu University
• Principal Investigator: 林 京子 中部大学, 生命健康科学研究所, 客員研究員 (60110623)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 李 貞範 富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 助教 (40332655)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: インフルエンザウイルス / スフィドロフラン誘導体 / 変異ウイルス / 病原性 / NS1タンパク

Research Abstract

１.　In vitroで誘導したスフィドロフラン誘導体耐性インフルエンザウイルスの特性の解析
ウイルスの非構造タンパク（NS1) に変異が生じた耐性ウイルスを分離した。この耐性ウイルスを動物に感染させると、病原性が減弱することがわかり、そのメカニズムを解明するために種々の実験を行なった。その結果、変異ウイルスは、インターフェロンやアポトーシスに関与するNS1 領域に変異が認められることが明らかになった。このような変異タンパク質が病原性とどのように関わるかを、タンパク質の立体構造の面からも検討したところ、元のウイルス株（野生株）と比較してかなりの構造の変化をもたらしていることがわかった。この結果も併せて、現在、病原性に寄与するNS1の機能を解明している。
２.　In vivoで誘導したスフィドロフラン誘導体耐性インフルエンザウイルスの特性の解析
ウイルスを動物（マウス）に感染させて、スフィドロフラン誘導体を経口投与し、体内のウイルスを分離するという操作を３代繰り返した後、ウイルスクローンをplaque purification によって単離した。10クローンのNS1遺伝子配列を決定して、変異の生じている４クローンを得た。これらのクローンについて、PA、HA、NP、NA、Mタンパクを含むすべての遺伝子を解析した。その結果、上記１.で得られた変異ウイルスとは異なる部位にも変異を起こしているクローンが存在することが明らかになった。これらの変異が、ウイルスの病原性にどのような影響を与えるのかを、動物感染実験や細胞培養実験で解明する必要がある。

Current Status of Research Progress

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

Reason

初年度（平成２５年度）には、スフィドロフラン誘導体存在下でインフルエンザウイルスを継続的に増殖させることにによって生じるウイルス遺伝子の変異を確定し、その変異によってウイルスの病原性が変動するメカニズムに迫ることを研究課題の１つとしてきたが、ウイルス増殖に関与するファクターに変化が生じていることや、変異タンパクの立体構造に以上が認められることなどが明らかになり、一定の成果を得た。また、もう１つの課題とした動物の生体内でのスフィドロフラン誘導体による変異の誘導についても、変異ウイルスのクローンが得られて、その遺伝子解析が進行し、次年度以降の変異ウイルス株の病原性の解析へと進む基本的な情報を得るとこができた。

Strategy for Future Research Activity

引き続いて、天然低分子物質であるスフィドロフラン誘導体が、A型インフルエンザウイルスの病原性を変化させるメカニズムを検討する。具体的には、培養細胞由来及びマウス由来の耐性ういるすの、共通してウイルス非構造タンパク NS!の変異が認められた。この変異は、これまでに報告の無い新規のものであることから、インフルエンザウイルス増殖機能に及ぼす影響を多面的に検討していく。さらに、このようなスフィドロフラン誘導体による変異の誘導が、一般的に他のインフルエンザウイルスにも適応できるのかを明らかにするために、他のウイルス株についても耐性ウイルスの作成とその遺伝子解析および病原性の変化を調べていく。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

実験動物（マウス）の価格が予定額よりも低くなったため
実験動物を多数使用するため、その購入費に当てる。