Identification of a novel mechanism that regulates replication and transcription at the RNA level in wild-type rabies virus

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26850187
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 鈴木 由紀 日本大学, 生物資源科学部, 講師 (30712492)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 狂犬病ウイルス / 複製・転写制御 / N遺伝子 / 高度保存領域

Outline of Annual Research Achievements

狂犬病は、狂犬病ウイルス(RABV)の感染によって引き起こされる致死性の人獣共通感染症である。RABVは感染しても宿主が発症するまで中和抗体が産生されない。また、RABVは複製速度が遅い方が早いRABVよりも中和抗体産生能が低く、病原性が高いことが報告されている。従って、RABVは宿主体内で厳密な複製・転写調節を行い、感染を成立させることが予測される。そこで本研究は、RABVの子孫ウイルスの産生に関わるRABVゲノムの新規複製・転写調節機構を明らかにすることを目的とした。
RABVの複製に重要な塩基配列は高度に保存されていることが予測される。そこで、データベースに登録されているRABV野外株119検体の全長配列を解析したところ、N遺伝子CDSの5’末端領域とM遺伝子の3’非コード領域にRNA配列が連続的に保存された高度保存領域が同定された。
そこで、N遺伝子の高度保存領域に同義変異を加えたRABV変異体を作製し親株と比較したところ、RABV変異体の子孫ウイルス産生量が100倍以上低下した。N遺伝子はウイルスゲノムの3’側にコードされているため、RNA依存性RNAポリメラーゼ(RdRp)の認識に関わる配列をコードしている可能性がある。そこで、luciferase遺伝子の上流にN遺伝子の高度保存領域を挿入したmini genome plasmidと、これに同義変異を加えたplasmidを作製し、RdRp発現ヘルパーplasmidsと共にBHK/T7-9細胞にトランスフェクションし、48時間後のluciferase活性を比較した。その結果、高度保存領域に同義変異を加えることによって、luciferase活性がおよそ70%近く低下した。従って、N遺伝子の高度保存領域は、RdRpの認識に関わるRNA配列をコードしている可能性があり、RABVの複製に重要な領域であることが明らかになった。

Research Products

• [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.(新姓：鈴木), Honda, T., Fujino, K., Akasaka, T., Kohl, C., Wibbelt, G., Muhldorfer, K., Kurth, A., Muller, M.A., Corman, V.M., Gillich, N., Suzuki, Y., Schwemmle, M., and Tomonaga, K.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 6 Pages: 25873
  • DOI: 10.1038/srep25873
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Molecular epidemiological study of adenovirus infecting western lowland gorillas and humans in and around Moukalaba-Doudou National Park (Gabon) (2016)
  • Author(s): Nkogue, C.N., Horie, M., Fujita, S., Ogino, M., Kobayashi, Y.(新姓：鈴木), Mizukami, K., Masatani, T., Ezzikouri, S., Matsuu, A., Mizutani, T., Ozawa, M., Yamato, O., Ngomanda, A., Yamagiwa, J., and Tsukiyama-Kohara, K.
  • Journal Title: Virus Genes Volume: 52 Pages: 671-678
  • DOI: 10.1007/s11262-016-1360-8
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Computational and molecular analysis of conserved influenza A virus RNA secondary structures involved in infectious virion production (2016)
  • Author(s): Kobayashi, Y.(新姓：鈴木), Dadonaite, B., Doremalen, N., Suzuki, Y., Barclay, W., and Pybus, O.G.
  • Journal Title: RNA Biology Volume: 13 Pages: 883-894
  • DOI: 10.1080/15476286.2016.1208331
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Exaptation of bornavirus-like nucleoprotein elements in afrotherians (2016)
  • Author(s): Kobayashi, Y.(新姓：鈴木), Horie, M., Nakano, A., Murata, K., Itou, T., and Suzuki, Y.
  • Journal Title: PloS Pathogens Volume: 12 Pages: e1005785
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1005785
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Molecular analysis of conserved RNA secondary structures predicted in the packaging signals of influenza A virus M segment (2016)
  • Author(s): Kobayashi, Y.(新姓：鈴木), Dadonaite, B., Dorenalan, N., Suzuki, Y., Barclay, W., and Pybus O.G.
  • Organizer: 第64回日本ウイルス学会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
  • Year and Date: 2016-10-23 – 2016-10-25
• [Presentation] Unexpected broad distribution of endogenous orthomyxovirus-like elements in arthropod genomes (2016)
  • Author(s): Horie, M., and Kobayashi, Y.(新姓：鈴木)
  • Organizer: 第64回日本ウイルス学会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
  • Year and Date: 2016-10-23 – 2016-10-25
• [Presentation] Establishment of L gene-deficient rabies virus and its utility for functional studies on L protein (2016)
  • Author(s): Nakagawa, K., Ito, N., Kobayashi, Y.(新姓：鈴木), Okada, K., and Sugiyama, M.
  • Organizer: 第64回日本ウイルス学会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
  • Year and Date: 2016-10-23 – 2016-10-25
• [Presentation] ハンドウイルカの肺由来細胞株の樹立と性状解析 (2016)
  • Author(s): 彦部京助, 瀬川太雄, 鈴木美和, 小林由紀(新姓：鈴木), 前田健, 伊藤琢也
  • Organizer: 第22回日本野生動物医学会大会
  • Place of Presentation: 宮崎市民プラザ(宮崎県・宮崎市)
  • Year and Date: 2016-09-16 – 2016-09-18
• [Presentation] ンドウイルカにおける肺培養細胞の作製 -鯨類の遺伝資源保存に向けて (2016)
  • Author(s): 瀬川太雄, 彦部京助, 鈴木美和, 小林由紀(新姓：鈴木), 前田健, 伊藤琢也
  • Organizer: 平成28年度日本水産学会秋季大会
  • Place of Presentation: 近畿大学農学部(奈良県・奈良市)
  • Year and Date: 2016-09-08 – 2016-09-11
• [Presentation] アフリカ獣上目ゲノムに内在化したボルナウイルス核蛋白質由来エレメント(EBLN)の蛋白質発現解析 (2016)
  • Author(s): 中野亜由美, 小林由紀(新姓：鈴木), 堀江真行, 鈴木善幸, 伊藤琢也
  • Organizer: 第159回日本獣医学会学術会
  • Place of Presentation: 日本大学生物資源科学部(神奈川県・藤沢市)
  • Year and Date: 2016-09-06 – 2016-09-08
• [Presentation] エチオピアにおける狂犬病ウイルスの分子系統解析 (2016)
  • Author(s): 伊藤優真, 日高侑也, Dressa, F., 小林由紀(新姓：鈴木), 伊藤琢也
  • Organizer: 第159回日本獣医学会学術会
  • Place of Presentation: 日本大学生物資源科学部(神奈川県・藤沢市)
  • Year and Date: 2016-09-06 – 2016-09-08
• [Presentation] L遺伝子欠損型狂犬病ウイルスを活用したL蛋白質保存領域の機能解析 (2016)
  • Author(s): 中川賢人, 小林由紀(新姓：鈴木), 伊藤直人, 岡田和真, 杉山誠
  • Organizer: 第159回日本獣医学会学術会
  • Place of Presentation: 日本大学生物資源科学部(神奈川県・藤沢市)
  • Year and Date: 2016-09-06 – 2016-09-08
• [Presentation] ハンドウイルカにおけるMRPの発現解析 (2016)
  • Author(s): 新田野乃, 小林由紀(新姓：鈴木), 小林淳也, 瀬川太雄, 猪島康雄, 前田健, 鈴木美和, 鯉江洋, 伊藤琢也
  • Organizer: 第159回日本獣医学会学術会
  • Place of Presentation: 日本大学生物資源科学部(神奈川県・藤沢市)
  • Year and Date: 2016-09-06 – 2016-09-08