インフルエンザウイルスの遺伝子変異率を規定する分子基盤の解明

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26670227
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 小澤 真 鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 准教授 (50568722)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: インフルエンザウイルス / 遺伝子変異率 / 分子基盤 / ウイルスライブラリー

Outline of Annual Research Achievements

A型インフルエンザウイルスのRNA遺伝子の合成を担うRNA依存性RNAポリメラーゼ（RNA-dependent RNA polymerase；RdRp）には、遺伝子の転写・複製時のミスを修復・校正する機能が備わっておらず、その遺伝子変異率は、DNAをゲノムとする生命体と比べて極端に高い。この遺伝的特性は、多くの子孫ウイルスが感染・増殖性を失うリスクを負う一方で、遺伝的多様性の観点からは、宿主免疫からの回避や新たな宿主への適応、薬剤耐性化などの面で大きなメリットとなる。しかし、その分子基盤は明らかになっていない。本研究では、A型インフルエンザウイルスの遺伝子変異率を規定する分子基盤を解明することを目的として、PB1蛋白質に備わる4つのRdRpモチーフ（全てのRNAウイルスに幅広く保存され、RNA遺伝子の転写・複製過程において中心的な役割を担う）のコード領域にランダムな変異を持つウイルスライブラリーを構築し、その中から遺伝子変異率が大きく上昇したウイルスを6クローン、低下したウイルスを3クローン、各々選抜した。各ウイルスクローンの変異部位を遺伝子解析により特定し、その遺伝子変異率の野生型ウイルスとの差異をレポーターアッセイにより確認した。以上の結果から、本研究で同定されたアミノ酸変異は、A型インフルエンザウイルスの遺伝子変異率を規定している可能性が示唆された。今後、各ウイルスクローンの遺伝子変異率をより直接的な方法で検証することにより、本研究の発見の重要性が増すと考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Amino acid changes in PB2 and HA affect the growth of a recombinant influenza virus expressing a fluorescent reporter protein (2016)
  • Author(s): H. Katsura, S. Fukuyama, S. Watanabe, M. Ozawa, G. Neumann, Y. Kawaoka
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 6 Pages: 19933
  • DOI: 10.1038/srep19933
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] IRES-mediated translation of foot-and-mouth disease virus (FMDV) in cultured cells derived from FMDV-susceptible and -insusceptible animals (2016)
  • Author(s): T. Kanda, M. Ozawa, K. Tsukiyama-Kohara
  • Journal Title: BMC Vet Res Volume: 12 Pages: 66
  • DOI: 10.1186/s12917-016-0694-8
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Efficient isolation of Swine influenza viruses by age-targeted specimen collection (2015)
  • Author(s): M. Ozawa, A. Matsuu, K. Yonezawa, M. Igarashi, K. Okuya, T. Kawabata, K. Ito, K. Tsukiyama-Kohara, A. Taneno, E. Deguchi
  • Journal Title: J Clin Microbiol Volume: 53 Pages: 1331-1338
  • DOI: 10.1128/JCM.02941-14
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Genetic diversity of highly pathogenic H5N8 avian influenza viruses at a single overwintering site of migratory birds in Japan, 2014/15 (2015)
  • Author(s): M. Ozawa, A. Matsuu, K. Tokorozaki, M. Horie, T. Masatani, H. Nakagawa, K. Okuya, T. Kawabata, S. Toda
  • Journal Title: Euro Surveill Volume: 20 Pages: 15-27
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Identification of mammalian-adapting mutations in the polymerase complex of an avian H5N1 influenza virus (2015)
  • Author(s): A. S. Taft, M. Ozawa, A. Fitch, J. V. Depasse, P. J. Halfmann, L. Hill-Batorski, M. Hatta, T. C. Friedrich, T. J. Lopes, E. A. Maher, E. Ghedin, C. A. Macken, G. Neumann, Y. Kawaoka
  • Journal Title: Nat Commun Volume: 6 Pages: 7491
  • DOI: 10.1038/ncomms8491
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Genetic and serological surveillance for non-primate hepacivirus in horses in Japan (2015)
  • Author(s): A. Matsuu, S. Hobo, K. Ando, T. Sanekata, F. Sato, Y. Endo, T. Amaya, T. Osaki, M. Horie, T. Masatani, M. Ozawa, K. Tsukiyama-Kohara
  • Journal Title: Vet Microbiol Volume: 179 Pages: 219-227
  • DOI: 10.1016/j.vetmic.2015.05.028
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular Determinants of Virulence and Stability of a Reporter-Expressing H5N1 Influenza A Virus (2015)
  • Author(s): D. Zhao, S. Fukuyama, S. Yamada, T. J. Lopes, T. Maemura, H. Katsura, M. Ozawa, S. Watanabe, G. Neumann, Y. Kawaoka
  • Journal Title: J Virol Volume: 89 Pages: 11337-11346
  • DOI: 10.1128/JVI.01886-15
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A bivalent vaccine based on a PB2-knockout influenza virus protects mice from secondary pneumococcal pneumonia (2015)
  • Author(s): R. Uraki, Z. Piao, Y. Akeda, K. Iwatsuki-Horimoto, M. Kiso, M. Ozawa, K. Oishi, Y. Kawaoka
  • Journal Title: J Infect Dis Volume: 212 Pages: 1939-1948
  • DOI: 10.1093/infdis/jiv341
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Isolation and characterization of influenza A viruses from environmental water at an overwintering site of migratory birds in Japan (2015)
  • Author(s): K. Okuya, T. Kawabata, K. Nagano, K. Tsukiyama-Kohara, I. Kusumoto, K. Takase, M. Ozawa
  • Journal Title: Arch Virol Volume: 160 Pages: 3037-3052
  • DOI: 10.1007/s00705-015-2610-0
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Full genome sequences of torque teno sus virus strains that coinfected a pig with postweaning multisystemic wasting syndrome in Japan: implications for genetic diversity (2015)
  • Author(s): M. Ozawa, T. Kawabata, K. Okuya, K. Nagano, T. Kanda, N. Kanazawa, K. Tsukiyama-Kohara, A. Taneno, E. Deguchi
  • Journal Title: Arch Virol Volume: 160 Pages: 3067-3074
  • DOI: 10.1007/s00705-015-2593-x
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Contribution of the interaction between the rabies virus P protein and I-kappa B kinase to the inhibition of type I IFN induction signalling (2015)
  • Author(s): T. Masatani, M. Ozawa, K. Yamada, N. Ito, M. Horie, A. Matsuu, K. Okuya, K. Tsukiyama-Kohara, M. Sugiyama, A. Nishizono
  • Journal Title: J Gen Virol Volume: 97 Pages: 316-326
  • DOI: 10.1099/jgv.0.000362
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Characterization of porcine epidemic diarrhea (PED) virus field strains (2016)
  • Author(s): M. Ozawa
  • Organizer: International Symposium: Development of Effective PED and TGE vaccine and its application
  • Place of Presentation: Nigiwai Koryukan AU (Akita, Japan)
  • Year and Date: 2016-02-26 – 2016-02-27
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 豚インフルエンザの現状 ～最新知見に基づくウイルス学的考察～ (2015)
  • Author(s): 小澤 真
  • Organizer: 平成27年度肝属獣医師会家畜衛生養豚部会研修会
  • Place of Presentation: ホテルさつき苑（鹿児島県鹿屋市）
  • Year and Date: 2015-10-01 – 2015-10-01
  • Invited
• [Presentation] 2014-15年冬季に鹿児島県出水平野で分離されたH5N8亜型高病原性鳥インフルエンザウイルスの解析と感染野鳥における特徴 (2015)
  • Author(s): 松鵜 彩、所崎 香識、寸田 祐嗣、森田 剛仁、川口 博明、堀江 真行、正谷 達謄、中川 寛子、奥谷 公亮、川畑 淑子、戸田 重久、小原 恭子、小澤 真
  • Organizer: 第158回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北里大学（青森県十和田市）
  • Year and Date: 2015-09-07 – 2015-09-09
• [Presentation] 渡り鳥から検出された新型ロタウイルスAの遺伝学的解析 (2015)
  • Author(s): 藤井 祐至、岡寺 康太、三竹 博道、伊藤 直人、岡田 和真、中川 賢人、岡崎 克則、迫田 義博、高田 礼人、小澤 真、正谷 達謄、杉山 誠
  • Organizer: 第158回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北里大学（青森県十和田市）
  • Year and Date: 2015-09-07 – 2015-09-09
• [Presentation] I nfectious disease assessment in wild gorillas in African rainforest（ Gabon）： case of adenovirus (2015)
  • Author(s): Chimene Nze Nkogue、藤田 志歩、堀江 真行、Michiko Ogino、Yuki Kobayashi、Keijiro Mizukami、正谷 達謄、小澤 真、Alfred Ngomanda、Juichi Yamagiwa、大和 修、水谷 哲也、小原 恭子
  • Organizer: 第158回日本獣医学会学術集会
  • Place of Presentation: 北里大学（青森県十和田市）
  • Year and Date: 2015-09-07 – 2015-09-09
• [Presentation] Efficient isolation of Swine influenza viruses by age-targeted specimen collection (2015)
  • Author(s): M. Ozawa, A. Matsuu, K. Yonezawa, M. Igarashi, K. Okuya, T. Kawabata, K. Ito, K. Tsukiyama-Kohara, A. Taneno, E. Deguchi
  • Organizer: The 7th International Symposium on Emerging and Re-emerging Pig Diseases 2015
  • Place of Presentation: Kyoto International Conference Center (Kyoto, Japan)
  • Year and Date: 2015-06-21 – 2015-06-24
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Infectious experimental model of Neonatal Microminipig in ABSL2 Facility (2015)
  • Author(s): K. Akioka, H. Kawaguchi, K. Onoue, M. Ozawa, M. Horie, M. Noguchi, A. Tanimoto, N. Miyoshi
  • Organizer: The 7th International Symposium on Emerging and Re-emerging Pig Diseases 2015
  • Place of Presentation: Kyoto International Conference Center (Kyoto, Japan)
  • Year and Date: 2015-06-21 – 2015-06-24
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of Microminipig infected model of porcine endemic diarrhea (PED) (2015)
  • Author(s): K. Onoue, H. Kawaguchi, M. Ozawa, M. Horie, K. Akioka, M. Noguchi, A. Tanimoto, N. Miyoshi
  • Organizer: The 7th International Symposium on Emerging and Re-emerging Pig Diseases 2015
  • Place of Presentation: Kyoto International Conference Center (Kyoto, Japan)
  • Year and Date: 2015-06-21 – 2015-06-24
  • Int'l Joint Research