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2014 Fiscal Year Research-status Report

宿主細胞内カルシウムシグナルを標的としたウイルス感染抑制法開発にむけた基盤的研究

Research Project

Project/Area Number 26860254
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

藤岡 容一朗  北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (70597492)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywordsエンドサイトーシス / カルシウム / ウイルス / FRET
Outline of Annual Research Achievements

これまでにインフルエンザウイルスが自身のHA タンパク質を介して宿主細胞内のカルシウムシグナルを活性化し、宿主細胞のエンドサイトーシスを促すことで効率的に細胞に侵入する機構を見出している。本研究では、高速イメージング系を立ちあげ、インフルエンザウイルスが細胞に侵入する際の細胞応答を詳細に解析するとともに、インフルエンザウイルスが細胞内にカルシウムを流入させる分子メカニズムを探索した。H26年度は、ウイルス粒子を赤色蛍光色素でラベルし、FRET(Forster resonance energy transfer)を利用したカルシウムセンサーであるCameleonを発現した培養細胞に感染させ、ウイルス粒子の挙動とカルシウム濃度変化を同時にイメージングした。その結果、ウイルス粒子が細胞に吸着したスポット付近で局所的かつ微弱な細胞内カルシウム濃度上昇が観測され、続いて細胞全体でのカルシウム濃度上昇が観測された。さらに、これらのカルシウム濃度上昇はシアリダーゼ処理により抑制されたことから、細胞膜表面のシアル化されたタンパク質がウイルス感染依存的に細胞外から細胞内へカルシウムを流入させる候補分子であると考えられた。これら候補分子の阻害剤およびsiRNA等を用いて、ウイルス感染実験を行ったところ、インフルエンザウイルス感染依存的なカルシウム濃度上昇とウイルス感染が抑制された。以上から、本研究で同定した候補分子がインフルエンザウイルスによる細胞へのカルシウム流入と感染に関わることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初の目標は、ウイルス感染による宿主細胞応答の高速イメージングであった。現在までに、ウイルス粒子が吸着したスポット付近での微弱なカルシウム上昇と、その後の細胞全体でのカルシウム上昇という現象をとらえることができており、H26年度に行うべき課題はクリアしている。したがって、順調に研究が進展しているとの評価を下した。
さらに、H27年度の計画であったインフルエンザウイルスによる細胞内へのカルシウム流入を促す分子の同定に関しては、すでに現在までにその候補分子が同定できている。以上のことを総合的に判断して、当初の計画以上に進展しているという自己評価を下した。

Strategy for Future Research Activity

現在までに、インフルエンザウイルスによる細胞内へのカルシウム流入を促す分子の同定が済んでいるので、今後はこの分子のキャラクタリゼーションを行う。実際にインフルエンザウイルスHAタンパク質と相互作用するかどうか検討する。また、相互作用する場合は、立体構造解析や、その相互作用を阻害する薬剤のスクリーニングを行う。また、この分子にはその活性を抑制する阻害薬が存在しており、in vivoにおける効果を評価するために動物への投与実験も計画している。

Causes of Carryover

当初計画していた実験が、予想よりも条件検討の回数が少なく済んだため、未使用分が99,046円発生した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

前述の通り、予想よりも実験が進んだため当初の計画を修正し、追加の実験を計画している。前年度より繰り越した99,046円は、その実験を行う上で必要な試薬等の購入にあてる。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Fluorescent protein-based biosensors to visualize signal transduction beneath a plasma membrane2015

    • Author(s)
      Fujioka Y, Nanbo A, Nishide S and Ohba Y
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 31 Pages: 267-274

    • DOI

      10.2116/analsci.31.267

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Molecular role of RNF43 in canonical and noncanonical Wnt signaling2015

    • Author(s)
      Tadasuke Tsukiyama, Akimasa Fukui, Sayuri Terai, Yoichiro Fujioka, Keisuke Shinada, Hidehisa Takahashi, Terry P. Yamaguchi, Yusuke Ohba, and Shigetsugu Hatakeyama
    • Journal Title

      Mol Cell Biol

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1128/MCB.00159-15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Agonist-promoted Ubiquitination Differentially Regulates Receptor Trafficking of Endothelin Type A and Type B Receptors2014

    • Author(s)
      7.Terada K, Horinouchi T, Fujioka Y, Higashi T, Nepal P, Horiguchi M, Karki S, Hatate C, Hoshi A, Harada T, Mai Y, Ohba Y and Miwa S
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 289 Pages: 35283-35295

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.544171

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Ca2+ signaling mediated influenza virus internalization into host cells2015

    • Author(s)
      Fujioka Y, Tsuda M, Nanbo A, Hattori T, Sasaki J, Sasaki T, Miyazaki T, Ohba Y
    • Organizer
      「細胞機能と分子活性の多次元蛍光生体イメージング」国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2015-01-26 – 2015-01-28
  • [Presentation] Ca2+ signaling is involved in influenza virus entry into host cells2014

    • Author(s)
      Fujioka Y, Tsuda M, Nanbo A, Hattori T, Sasaki J, Sasaki T, Miyazaki T, Ohba Y
    • Organizer
      The 2014 ASCB/IFCB meeting
    • Place of Presentation
      Philadelphia (United states)
    • Year and Date
      2014-12-06 – 2014-12-10
  • [Presentation] Calcium signaling mediated influenza virus entry into host cells2014

    • Author(s)
      藤岡容一朗, 津田真寿美, 南保明日香, 服部ともえ, 佐々木純子, 佐々木雄彦, 宮崎忠昭, 大場雄介
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [Presentation] Calcium signaling is involved in Influenza viruses internalization into host cells2014

    • Author(s)
      藤岡容一朗, 津田真寿美, 南保明日香, 服部ともえ, 佐々木純子, 佐々木雄彦, 宮崎忠昭, 大場雄介
    • Organizer
      第37回内藤コンファレンス
    • Place of Presentation
      ヒルトンニセコビレッジ(北海道・虻田郡)
    • Year and Date
      2014-07-15 – 2014-07-18
  • [Presentation] インフルエンザウイルスのCa2+シグナルを介した宿主細胞侵入機構2014

    • Author(s)
      藤岡容一朗, 津田真寿美, 服部ともえ, 佐々木純子, 佐々木雄彦, 宮崎忠昭, 大場雄介
    • Organizer
      第66回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      奈良新公会堂(奈良県・奈良市)
    • Year and Date
      2014-06-11 – 2014-06-13
  • [Book] 生化学2015

    • Author(s)
      藤岡容一朗、大場雄介
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      日本生化学会

URL: 

Published: 2016-06-01  

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