A型インフルエンザウイルスの新規アクセサリー蛋白質の同定とその機能解析

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26460549
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 山吉 誠也 東京大学, 医科学研究所, 特任助教 (50529534)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: インフルエンザウイルス / PB2 / 新規ウイルス蛋白質 / スプライシング

Outline of Annual Research Achievements

A型インフルエンザウイルス感染293細胞において、PB2分節からはPB2をコードするmRNA（PB2 mRNA）に加え、PB2 mRNAの一部の塩基配列が欠失したmRNA（新規mRNA）が発現することを見出した。欠失した塩基配列の5’および3’末端には、スプライスドナーサイトGUおよびアクセプターサイトAGがそれぞれ確認された。このことから、新規mRNAはPB2 mRNAをPre-mRNAとし、スプライシングを受けて成熟し、発現していると考えられた。この新規mRNAから、新規ウイルス蛋白質が翻訳されることがWestern blottingにより確認された。
スプライシング反応に必須なドナーサイトおよびアクセプターサイトに変異を導入した変異型PB2をコードするプラスミドを293細胞に導入し、新規mRNAおよびそれから翻訳される新規ウイルス蛋白質が発現するかを確認したところ、変異型PB2からは新規mRNAおよび新規ウイルス蛋白質ともに発現しなかった。同様な結果は、ウイルスゲノムに変異を導入した変異インフルエンザウイルスを用いた解析においても確認された。
新規mRNAのスプライスによる発現が、どの宿主の細胞で起こっているのかを検討するために、ヒト由来A549細胞、イヌ由来MDCK細胞およびマウス由来L929細胞にウイルスを感染させ、新規mRNAおよび新規ウイルス蛋白質の発現を検討した。これらの発現は、3種の細胞株において同様に確認された。よって、PB2 mRNAからスプライスにより発現する新規mRNAは、宿主に非依存的に発現することが示された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

今年度に予定していた実験において、いくつかの困難はあったものの順調に結果を得ることが出来た。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題において、最も大切な新規ウイルス蛋白質の機能解析を来年度から開始する予定である。それに向けて必要なものを順序良く揃え、実験条件の検討を行っていきたいと考える。

Research Products

• [Journal Article] Amino acids substitutions in the PB2 protein of H7N9 influenza A viruses are important for virulence in mammalian hosts (2015)
  • Author(s): Yamayoshi S, Fukuyama S, Yamada S, Zhao D, Murakami S, Uraki R, Watanabe T, Tomita Y, Neumann G, Kawaoka Y.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 5 Pages: 8039
  • DOI: 10.1038/srep08039
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A Novel Functional Site in the PB2 Subunit of Influenza A Virus Essential for Acetyl-CoA Interaction, RNA Polymerase Activity, and Viral Replication. (2014)
  • Author(s): Hatakeyama D, Shoji M, Yamayoshi S, Hirota T, Nagae M, Yanagisawa S, Nakano M, Ohmi N, Noda T, Kawaoka Y, Kuzuhara T.
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 289 Pages: 24980-24994
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.559708
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Virulence-Affecting Amino Acid Changes in the PA Protein of H7N9 Influenza A Viruses. (2014)
  • Author(s): Yamayoshi S, Yamada S, Fukuyama S, Murakami S, Zhao D, Uraki R, Watanabe T, Tomita Y, Macken C, Neumann G, Kawaoka Y
  • Journal Title: J. Virol Volume: 88 Pages: 3127-3134
  • DOI: 10.1128/JVI.03155-13
  • Peer Reviewed
• [Presentation] A 型インフルンザウイルスが発現するPA_X の蛋白質発現抑制に重要な領域の同定 (2014)
  • Author(s): 大石康平、山吉誠也、河岡義裕
  • Organizer: 第62回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-10
• [Presentation] H7N9鳥インフルエンザウイルスのPB2蛋白質の627Kおよび701Dは哺乳類に対する高病原性に寄与する (2014)
  • Author(s): 山吉誠也、福山聡、山田晋弥、Dongming Zhao、村上晋、浦木隆太、渡辺登喜子、百瀬(冨田) 有里子、Gabriele Neumann、河岡義裕
  • Organizer: 第157回 日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北海道大学（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2014-09-10
• [Presentation] Identification of a novel viral protein expressed from the PB2 segment of influenza A virus (2014)
  • Author(s): S. Yamayoshi, M. Watanabe, R. Uraki, H. Goto, and Y. Kawaoka
  • Organizer: 16th International Congress of Virology
  • Place of Presentation: モントリオール（カナダ）
  • Year and Date: 2014-07-28
• [Presentation] ウイルス増殖能に対するPB2 サブユニットにおける新規機能部位VRG 配列の役割 (2014)
  • Author(s): 畠山 大、庄司正樹、山吉誠也、廣田丈典、長江萌菜美、柳澤 伸、河岡義裕、葛原 隆
  • Organizer: 第28回インフルエンザ研究者交流の会シンポジウム
  • Place of Presentation: 鳥取市総合福祉センター（鳥取県鳥取市）
  • Year and Date: 2014-07-04