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2014 Fiscal Year Research-status Report

RNAウイルスの認識と制御に関わる核内機構の解明

Research Project

Project/Area Number 26670225
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

朝長 啓造  京都大学, ウイルス研究所, 教授 (10301920)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywordsウイルス / 細胞核 / RNA / 自然免疫
Outline of Annual Research Achievements

ウイルスに対する自然免疫応答は、宿主細胞に感染したウイルスを細胞内のセンサー分子により認識することで開始される。これまでに、宿主細胞に侵入したウイルス由来核酸を感知するセンサー分子が数多く同定され、その特異性も明らかにされてきた。しかしながら、そのほとんどはエンドゾームを含む細胞質に存在する分子であり、核内に存在するウイルス核酸に対しては機能しないことが示されている。一方で、核内でのウイルス認識に関しては、唯一、DNAウイルスであるヘルペスウイルスを認識して、免疫応答を誘導する因子が報告されている。しかしながら、インフルエンザウイルスやボルナウイルスなど、細胞核で増殖するなどのRNAウイルスがどのように核内で認識され、宿主細胞の防御反応が惹起されるのかについては全く明らかになっていない。そこで本研究では、インフルエンザウイルスやボルナウイルスなどの細胞核で増殖するRNAウイルスがどのように核内で認識され、細胞の防御反応が惹起されるのかを明らかにすることを目的に行われた。これまでにボルナウイルスのP蛋白質と直接結合する宿主因子であるHMGB1が、ヘルペスウイルスに対する核内ウイルスセンサーであるIFI16とも相互作用していることを明らかにしている。そこで本年度は、IFI16がボルナウイルスの感染をも認識できるのかについて検討を行った。その結果、IFI16をノックダウンさせた細胞では、ボルナウイルスの複製効率が上昇し、IFI16の発現がボルナウイルスの核内複製を抑制していることが明らかとなった。また、IFI16が欠損した細胞では、細胞質中に認められたウイルス蛋白質の凝集塊の数が減少し、ウイルスの認識にIFI16が機能している可能性が示された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

ボルナウイルス感染に対するIFI16の役割については、ノックダウンやノックアウト細胞を作製することで、ある程度の機能が絞れてきた。また、計画していたボルナウイルス持続感染細胞核内におけるIFI16とボルナウイルスRNPとの相互作用に関しては、免疫沈降法ならびに蛍光抗体法によって示されつつある。これらの結果は、本年度の計画に沿ったものであり、計画どおりに実験がおこなわれ、得られた成果に関しても当初の予想を大きく逸脱することなかった。その意味において概ね計画は達成できたものと考えている。一方で、本年度に計画していた核内でボルナウイルスRNPを認識する新たな分子の同定に関しては、現在解析は途中段階である。候補分子の絞り込みがまだ行なわれておらず、今後の課題となっている。

Strategy for Future Research Activity

今後は、上記の核内でボルナウイルスRNPを認識する新たな分子の同定に向けた解析を進めるとともに、引き続きIFI16のウイルスRNA認識機構と抗ウイルスシグナルへの関与を明らかにする。具体的には、IFI16によるウイルスRNA認識がどのような抗ウイルス応答を引き起こすのかを、網羅的なマイクロアレイ解析を用いて検討する予定である。IFI16、もしくはHMGB1を欠損させた感染細胞、そして非感染細胞でのコントロール細胞を比較することで、IFI16依存的に感染細胞で活性が上昇する抗ウイルスシグナル応答を突き止める。また、インフルエンザウイルスRNPとIFI16との相互作用も明らかにする。IFI16 欠損細胞を用いたインフルエンザウイルス感染を行い、ウイルス増殖ならびに抗ウイルス活性を明らかする。さらに、上記で明らかにしたIFI16に依存した抗ウイルスシグナル応答に着目して、インフルエンザウイルスの増殖を検討する。ボルナウイルスとインフルエンザウイルス感染における抗ウイルス応答の差異を明らかにし、急性感染や持続感染などの感染形態の違いから検討を進める。

  • Research Products

    (10 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Borna disease virus possesses an NF-κB inhibitory sequence in the nucleoprotein gene.2015

    • Author(s)
      Makino A, Fujino K, Parrish NF, Honda T, Tomonaga K.
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 5 Pages: 8696

    • DOI

      10.1038/srep08696.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] nhibition of Borna disease virus replication by an endogenous bornavirus-like element in the ground squirrel genome.2014

    • Author(s)
      Fujino K, Horie M, Honda T, Merriman DK and Tomonaga K
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      Volume: 111 Pages: 13175-13180

    • DOI

      10.1073/pnas.1407046111

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Origin of endogenous bornavirus-like nucleoprotein elements in thirteen-lined ground squirrels2014

    • Author(s)
      Suzuki Y, Kobayashi Y, Horie M, Tomonaga K
    • Journal Title

      Genes Genet. Syst.

      Volume: 89 Pages: 143-148

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heat stress is a potent stimulus for enhancing rescue efficiency of recombinant Borna disease virus.2014

    • Author(s)
      Kojima S, Honda T, Matsumoto Y and Tomonaga K.
    • Journal Title

      Microbiol. Immunol.

      Volume: 58 Pages: 636-642

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12193.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 内在性ボルナウイルス様エレメントの非コードRNAとしての生理機能解明2014

    • Author(s)
      本田知之、小嶋将平、朝長啓造
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [Presentation] ボルナ病ウイルス粒子産生に対する宿主因子IGF2の関与2014

    • Author(s)
      牧野晶子、藤野寛、平井悠哉、惣福梢、本田知之、朝長啓造
    • Organizer
      第62回日本ウイルス学会学術集会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-12
  • [Presentation] ヒト内在性ボルナウイルス様Nエレメントのエピジェネティック制御機構2014

    • Author(s)
      惣福梢、本田知之、小嶋将平、朝長啓造
    • Organizer
      第62回日本ウイルス学会学術集会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-12
  • [Presentation] ムチン型糖転移酵素Galnt3ノックアウトマウスを用いたA型インフルエンザウイルス感染動態の解析2014

    • Author(s)
      中村祥子、堀江真行、大道寺智、本田知之、中屋隆明、小守壽文、朝長啓造
    • Organizer
      第62回日本ウイルス学会学術集会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-12
  • [Presentation] Bornavirus infection: a unique life style of an animal RNA virus in the DNA habitat2014

    • Author(s)
      Keizo Tomonaga
    • Organizer
      DNA habitats and its RNA inhabitants
    • Place of Presentation
      Salzburg
    • Year and Date
      2014-07-03 – 2014-07-05
    • Invited
  • [Remarks] 京都大学ウイルス研究所 朝長研究室HP

    • URL

      http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/Lab/tomonaga-hp/index.html

URL: 

Published: 2016-05-27  

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