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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Infection memory: study on antiviral functions of endogenous viruses

Research Project

Project/Area Number 26253027
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

朝長 啓造  京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (10301920)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsボルナウイルス / 内在性RNAウイルス / 共進化 / 感染防御
Outline of Annual Research Achievements

本年度はコウモリゲノムに内在化しているボルナウイルス由来のRNA依存性RNAポリメラーゼ(RdRp)遺伝子の解析を行った。Eptesicus Endogenous Bornavirus-like L 1(eEBLL-1)と名づけられた内在性遺伝子は、ボルナウイルスのL遺伝子とほぼ同じ長さの、5000塩基以上からなる巨大なオープンリーディングフレーム(ORF)を持っていた。進化学的解析により、eEBLL-1は1180万年以上前にEptesicus属コウモリのゲノムに内在化し、現代に至るまで巨大なORFを維持してきたことが明らかとなった。また、進化の過程においてeEBLL-1に自然選択が作用していることがわかり、機能的なタンパク質をコードしていることが示唆された。eEBLL-1のアミノ酸配列を解析すると、RdRp活性に必須の配列がすべて存在することがわかった。さらに、Eptesicus属コウモリの体内でeEBLL-1がmRNAとして転写されていることを実験的に証明した。これらのことから、eEBLL-1はEptesicus属コウモリにおいて機能的タンパク質をコードすることが強く示唆され、RdRpとして働く可能性が考えらた。哺乳動物はRdRpを持ってない。一方、植物等のゲノムはRdRpをコードしており、抗ウイルス機構や遺伝子発現調節機構において重要な役割を担っていることが報告されている。本研究は、哺乳動物がウイルスからRdRpを獲得したことを示唆する世界で初めての研究であり、哺乳動物とウイルスの共進化の解明する新たな手がかりになると期待された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University Medical Center Freiburg/Robert Koch Institute/University of Bonn Medical Centre(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      University Medical Center Freiburg/Robert Koch Institute/University of Bonn Medical Centre
    • # of Other Institutions
      4
  • [Int'l Joint Research] Vanderbilt University Medical Center(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Vanderbilt University Medical Center
    • # of Other Institutions
      1
  • [Journal Article] Endogenized viral sequences in mammals.2016

    • Author(s)
      Parrish NF, Tomonaga K
    • Journal Title

      Curr Opin Microbiol.

      Volume: 31 Pages: 176-183

    • DOI

      10.1016/j.mib.2016.03.002.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Sequence determination of a new parrot bornavirus-5 strain in Japan: implications of clade-specific sequence diversity in the regions interacting with host factors.2016

    • Author(s)
      Komorizono R, Makino A, Horie M, Honda T, Tomonaga K
    • Journal Title

      Microbiol Immunol.

      Volume: 60 Pages: 437-441

    • DOI

      doi: 10.1111/1348-0421.12385.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] An RNA-dependent RNA polymerase gene in bat genomes derived from an ancient negative-strand RNA virus.2016

    • Author(s)
      Horie M, Kobayashi Y, Honda T, Fujino K, Akasaka T, Kohl C, Wibbelt G, Muhldorfer K, Kurth A, Muller MA, Corman VM, Gillich N, Suzuki Y, Schwemmle M, Tomonaga K.
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 6 Pages: 25873

    • DOI

      10.1038/srep25873.

    • Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Long-term expression of miRNA for RNA interference using a novel vector system based on a negative-strand RNA virus.2016

    • Author(s)
      Honda T, Yamamoto Y, Daito T, Matsumoto Y, Makino A, Tomonaga K.
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 6 Pages: 26154

    • DOI

      10.1038/srep26154.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Borna Disease Virus Assembles Porous Cage-like Viral Factories in the Nucleus.2016

    • Author(s)
      Hirai Y, Hirano Y, Matsuda A, Hiraoka Y, Honda T, Tomonaga K.
    • Journal Title

      J Biol Chem.

      Volume: 291 Pages: 25789-25798.

    • DOI

      10.1074/jbc.M116.746396

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 哺乳動物ゲノムに内在化しているボルナウイルス由来因子の機能解析2016

    • Author(s)
      朝長啓造
    • Organizer
      第39回分子生物学会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-11-30 – 2016-12-02
    • Invited
  • [Presentation] Transcription profile and prospective function of non-retroviral RNA virus-derived elements in mammalian genomes.2016

    • Author(s)
      Keizo Tomonaga
    • Organizer
      International Conference of the Genetics Society of Korea 2016
    • Place of Presentation
      Jeju Island, Korea
    • Year and Date
      2016-11-09 – 2016-11-11
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ウイルス感染を抑制する内在性ボルナウイルス由来RNAエレメントの進化.2016

    • Author(s)
      小嶋将平, 本田知之, 朝長啓造.
    • Organizer
      第64回日本ウイルス学会学術集会.
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-10-23 – 2016-10-25
  • [Presentation] Host factors involved in Borna disease virus persistent infection in the nucleus.2016

    • Author(s)
      Tomonaga K.
    • Organizer
      Within host RNA virus persistence: mechanisms and consequences.
    • Place of Presentation
      St. Andrews, Scotland
    • Year and Date
      2016-08-24 – 2016-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A lncRNA derived from an endogenous RNA virus element in human genome functions as a potent inhibitor of exogenous virus infection.2016

    • Author(s)
      Kojima S, Honda T and Tomonaga K.
    • Organizer
      RNA2016.
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2016-06-28 – 2016-07-02
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 京都大学ウイルス・再生医科学研究所 RNAウイルス分野HP

    • URL

      https://t.rnavirus.virus.kyoto-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-01-28  

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