持続感染期におけるモノネガウイルス・ゲノムRNAの安定化機構の解析

• Project/Area Number: 16017257
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 朝長 啓造 大阪大学, 微生物病研究所, 助教授 (10301920)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥7,200,000 (Direct Cost: ¥7,200,000); Fiscal Year 2005: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2004: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
• Keywords: ボルナ病ウイルス / 持続感染 / RNA / クロマチン / HMGB1

Research Abstract

Bornaviridaeに属するボルナ病ウイルス(BDV)は、細胞核で持続感染を成立させる。RNAウイルスが持続感染を維持するためには、複製最小単位であるribonucleoprotein(vRNP)を質・量的に安定に継代する必要がある。しかし、核内でのRNAウイルスの持続感染を説明するvRNPの安定化と複製制御のメカニズムについては明らかになっていない。本研究は、細胞核におけるモノネガウイルス・ゲノムRNAの安定維持機構を明らかにし、RNAウイルスの複製と持続感染の制御を試みるものである。
これまでの解析により、複製能力を有するvRNPが細胞周期を通じてクロマチンに結合していることが明らかとなった。また、分裂期の細胞では、vRNPが染色体とともに娘細胞の核に安全に分配されることが示された。そこで、vRNPの核内動態に関与する非ヒストン性クロマチン結合タンパク質HMGB1の意義について解析した。その結果、HMGB1はBDVの複製場所である不溶化画分においてvRNPと結合していたのに対して、activeとinactiveクロマチン上では結合が認められないことが明らかとなった。一方、activeクロマチン上に存在するvRNPには、BDV複製を抑制するXタンパク質が結合していることが示された。さらに、siRNAやFLIP法による解析により、HMGB1はvRNPのクロマチンへのターゲッティングに関与することが示された。本年度の研究により、BDV vRNPはクロマチンへの接合を介して、核内での空間的安定化を図っていると考えられた。また、宿主の動的タンパク質を核内での移動に利用していることが示され、宿主の核内メカニズムに依存したvRNPの持続感染機構が示唆された。一方、宿主のエピジェネティクスがBDVの複製レベルを調節する可能性も見出された。本研究により、細胞核におけるRNAウイルスの持続感染機構と複製制御機構が明らかになった。本成果は、RNAウイルスが、DNAウイルスと同様に、細胞核のダイナミクスを巧みに利用して複製と持続感染を両立させていること示したはじめての報告である。

Research Products

• [Journal Article] A Methionine-rich domain mediates CRM1-dependent nuclear export activity of Borna disease virus phosphoprotein (2006)
  • Author(s): Yanai et al.
  • Journal Title: Journal of Virology 80 Pages: 1121-1129
• [Journal Article] Prevalence of Borna disease virus antibodies in healthy Japanese black cattle in Kyushu. (2006)
  • Author(s): Watanabe et al.
  • Journal Title: Journal of Veterinary Medical Science 68 Pages: 171-174
• [Journal Article] Development of a novel Borna disease virus reverse genetics system using RNA polymerase II promoter and SV40 nuclear import signal. (2006)
  • Author(s): Yanai et al.
  • Journal Title: Microbes and Infection (In press)
• [Journal Article] Persistent Borna disease virus infection confers instability of HSP70 mRNA in glial cells during heat stress (2005)
  • Author(s): Yamashita et al.
  • Journal Title: Journal of Virology 79 Pages: 2033-2041
• [Journal Article] Detection of antibodies against Borna disease virus by a radioligand assay in patients with various psychiatric disorders (2005)
  • Author(s): Matsunaga et al.
  • Journal Title: Clinical and Diagnostic Laboratory Immunology 12 Pages: 671-676
• [Journal Article] Virus-induced neurobehavioral disorders: mechanisms and implications (2004)
  • Author(s): Tomonaga
  • Journal Title: Trends in Molecular Medicine 10 Pages: 71-77
• [Journal Article] Detection of Borna disease virus (BDV) in brain of fetus from mother with bovine Borna disease
  • Author(s): Okamoto et al.
  • Journal Title: Journal of Clinical Microbiology (印刷中)
• [Book] Virus Taxonomy. Eighth report of the international committee on taxonomy of viruses (2005)
  • Author(s): Schwemmle et al.
  • Total Pages: 1259
  • Publisher: Academic Press