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脳の高次機能解析のための神経細胞内局所翻訳型ウイルスベクターの開発及び応用

Research Project

Project/Area Number 19K22353
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 42:Veterinary medical science, animal science, and related fields
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

好井 健太朗  長崎大学, 感染症共同研究拠点, 教授 (50421988)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords局所翻訳 / フラビウイルス / ウイルスベクター / 脳の高次機能 / 神経変性疾患
Outline of Research at the Start

神経細胞は 局所翻訳と呼ばれる、mRNAの神経突起内輸送・翻訳を行っており、脳の高次機能を制御すると考えられているが、その機序は殆ど不明である。本研究では、ウイルスRNAによる局所翻訳利用に着目し、解析することでウイルスエレメントを利用した局所翻訳特異的な発現ベクターを構築し、局所翻訳が関与する脳の高次機能の全容解明のための基盤情報を得る

Outline of Annual Research Achievements

長く伸びる神経突起を持つ神経細胞では、一部のmRNAを細胞体で翻訳するのでは無く、神経突起上に輸送し、刺激に応じて局所的に翻訳し蛋白を供給する(局所翻訳)。この機能が、脳における認知・記憶・学習等の高次生命機能に重要であると考えられている。しかし、そのメカニズムの詳細については、解析が困難で不明な点が多い。研究代表者たちはこれまでの研究から、特定の神経向性フラビウイルスでは、ウイルスRNAが神経突起内を局所翻訳機構により輸送・翻訳されている事を明らかにした。そこで本研究では、この局所翻訳利用のメカニズムを解析していく事で、局所翻訳特異的な発現ベクター開発のための基盤を構築することを目的とした。
本年度の研究では、神経向性フラビウイルスとしてダニ媒介性脳炎ウイルス(TBEV)を用いた外来遺伝子発現ベクターとして応用するために、リバースジェネティクス法を用いて蛍光蛋白質を発現するウイルスを作製した。作製したウイルスを培養細胞に感染させた所、感染細胞内で蛍光蛋白質の発現が認められた。さらにウイルスを回収し、培養細胞で複数回継代培養を行い、継代による蛍光蛋白遺伝子の欠損等を検証したが、5代継代した後も安定してウイルス蛋白の発現が認められた。
またウイルスの増殖よる脳内の神経細胞に対する影響を解析するために、複数のTBEV自然界分離株をマウスに感染させ、感染後の脳内の病理学的な解析を行った。この結果、特定のウイルス株において神経細胞内で神経突起上へのウイルス抗原の特異的な分布が認められた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルスのために、研究消耗品の購入に遅れが生じ、また予定していた海外研究者との共同研究が実施できなかったため、一部の実験の実施に遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

神経向性フラビウイルスを利用したウイルスベクターへの応用を図るため、外来遺伝子発現ウイルス等の動物モデルにおける検証を進め、その安全性や有用性に関する検証を行う予定である。

Report

(2 results)
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report

Research Products

(52 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (15 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Peer Reviewed: 14 results,  Open Access: 10 results) Presentation (36 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 13 results)

  • [Int'l Joint Research] チェコ科学アカデミー/Veterinary Research Institute(チェコ)

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    • Author(s)
      Haviernik Jan、Eyer Ludek、Yoshii Kentaro、Kobayashi Shintaro、Cerny Jiri、Nougair?de Antoine、Driouich Jean-S?lim、Volf Jiri、Palus Martin、de Lamballerie Xavier、Gould Ernest A.、Ruzek Daniel
    • Journal Title

      Antiviral Research

      Volume: 185 Pages: 104968-104968

    • DOI

      10.1016/j.antiviral.2020.104968

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    • Author(s)
      Hernandez Emmanuel Pacia、Talactac Melbourne Rio、Vitor Rodel Jonathan Santos、Yoshii Kentaro、Tanaka Tetsuya
    • Journal Title

      Acta Trop.

      Volume: 214 Pages: 105763-105763

    • DOI

      10.1016/j.actatropica.2020.105763

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    • Author(s)
      Talactac Melbourne Rio、Hernandez Emmanuel Pacia、Hatta Takeshi、Yoshii Kentaro、Kusakisako Kodai、Tsuji Naotoshi、Tanaka Tetsuya
    • Journal Title

      Dev. Comp. Immunol.

      Volume: 119 Pages: 104012-104012

    • DOI

      10.1016/j.dci.2021.104012

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      Harima Hayato、Orba Yasuko、Torii Shiho、Qiu Yongjin、Kajihara Masahiro、Eto Yoshiki、Matsuta Naoya、Hang’ombe Bernard M.、Eshita Yuki、Uemura Kentaro、Matsuno Keita、Sasaki Michihito、Yoshii Kentaro、Nakao Ryo、Hall William W.、Takada Ayato、Abe Takashi、Wolfinger Michael T.、Simuunza Martin、Sawa Hirofumi
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 11 Pages: 4883-4883

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84365-9

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    • Author(s)
      Sasaki Kenta、Honma Masaru、Nakao Minoru、Sasaki Mizuki、Hashimoto Yoshio、Ishida‐Yamamoto Akemi、Yoshii Kentaro
    • Journal Title

      The Journal of Dermatology

      Volume: online

    • DOI

      10.1111/1346-8138.15865

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      Kobayashi Shintaro、Kaneko Chisato、Kawakami Ryoko、Hasebe Rie、Sawa Hirofumi、Yoshii Kentaro、Kariwa Hiroaki
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      Scientific Reports

      Volume: 10 Pages: 7168-7168

    • DOI

      10.1038/s41598-020-64199-7

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      Yoshii Kentaro、Takahashi-Iwata Ikuko、Shirai Shinichi、Kobayashi Shintaro、Yabe Ichiro、Sasaki Hidenao
    • Journal Title

      Microorganisms

      Volume: 8 Pages: 1672-1672

    • DOI

      10.3390/microorganisms8111672

    • NAID

      120006988476

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      Kobayashi Shintaro、Yoshii Kentaro、Phongphaew Wallaya、Muto Memi、Hirano Minato、Orba Yasuko、Sawa Hirofumi、Kariwa Hiroaki
    • Journal Title

      PLoS Pathog

      Volume: 16

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1008238

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    • Author(s)
      Takahashi Yuji、Kobayashi Shintaro、Ishizuka Mariko、Hirano Minato、Muto Memi、Nishiyama Shoko、Kariwa Hiroaki、Yoshii Kentaro
    • Journal Title

      Journal of General Virology

      Volume: -

    • DOI

      10.1099/jgv.0.001400

    • NAID

      120006988170

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      Kusakisako Kodai、Morokuma Haruki、Talactac Melbourne Rio、Hernandez Emmanuel Pacia、Yoshii Kentaro、Tanaka Tetsuya
    • Journal Title

      Front. Cell. Infect. Microbiol.

      Volume: 10 Pages: 7-7

    • DOI

      10.3389/fcimb.2020.00007

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    • Author(s)
      Ikebuchi Ryoyo、Isaac Alfred W.、Yoshii Kentaro、Doulabi Ehsan Manouchehri、Lof Liza、Azimi Alireza、Chen Lei、Fredolini Claudia、Gallini Radiosa、Landegren Ulf、Kamali-Moghaddam Masood
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: -

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.02.143

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  • [Journal Article] Epidemiology and pathological mechanisms of tick-borne encephalitis2019

    • Author(s)
      Yoshii Kentaro
    • Journal Title

      J. Vet. Med. Sci.

      Volume: 81 Issue: 3 Pages: 343-347

    • DOI

      10.1292/jvms.18-0373

    • NAID

      130007614194

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
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      Zhang Qiuyan、Li Na、Deng Chenglin、Zhang Zherui、Li Xiaodan、Yoshii Kentaro、Ye Hanqing、Zhang Bo
    • Journal Title

      Virologica Sinica

      Volume: 34 Pages: 412-422

    • DOI

      10.1007/s12250-019-00109-0

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    • Author(s)
      Shimoda H, Hayasaka D, Yoshii K, Yokoyama M, Suzuki K, Kodera Y, Takeda T, Mizuno J, Noguchi K, Yonemitsu K, Minami S, Kuwata R, Takano A, Maeda K.
    • Journal Title

      Ticks and Tick-borne Diseases

      Volume: - Pages: 742-748

    • DOI

      10.1016/j.ttbdis.2019.03.006

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    • Author(s)
      Christida E. Wastika、Michihito Sasaki、Kentaro Yoshii、Paulina D. Anindita、Bernard M. Hang’ombe、Aaron S. Mweene、Shintaro Kobayashi、Hiroaki Kariwa、Michael J. Carr、William W. Hall、Yuki Eshita、Yasuko Orba、Hirofumi Sawa
    • Journal Title

      Arch Virol

      Volume: 164 Pages: 2165-2170

    • DOI

      10.1007/s00705-019-04302-0

    • NAID

      120006876275

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    • Author(s)
      Fumihiro Kodama, Atsushi Nagasaka, Shintaro Kobayashi, Kentaro Yoshii
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      22nd ISW-TBE
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    • Author(s)
      好井健太朗
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    • Author(s)
      佐賀由美子、好井健太朗、稲畑良、長谷川澄代、嶌田嵩久、稲崎倫子、板持雅恵、小渕正次、大石和徳
    • Organizer
      第74回 日本衛生動物学会西日本支部大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] A novel tick-borne flavivirus discovered in Zambia is closely related to Ngoye virus, representing a distinct lineage within the genus Flavivirus.2019

    • Author(s)
      Hayato Harima, Shiho Torii, Yongjin Qiu, Masahiro Kajihara, Yoshiki Eto, Yasuko Orba, Yuki Eshita, Barnard M Hang' ombe, Kentaro Yoshii, Martin Simuunza, Hirofumi Sawa.
    • Organizer
      第67回日本ウイルス学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Characterization of tick-borne encephalitis virus isolated from Ixodes ovatus in Central area of Hokkaido in 2017, 20182019

    • Author(s)
      高橋侑嗣、小林進太郎、石塚万里子、中尾亮、苅和宏明、好井健太朗
    • Organizer
      第67回日本ウイルス学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] エンベロープタンパク質の159番目のアミノ酸のウエストナイルウイルスの増殖および病原性発現に与える影響2019

    • Author(s)
      小林進太郎、金子知里、川上怜子、長谷部理絵、澤洋文、好井健太朗、苅和宏明
    • Organizer
      第67回日本ウイルス学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 北海道におけるダニ媒介脳炎の検査体制と後方視的に確認された症例2019

    • Author(s)
      山口宏樹、好井健太朗、駒込理佳、石田勢津子、三好正浩
    • Organizer
      第67回日本ウイルス学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Tick-borne encephalitis: as a matter of public health2019

    • Author(s)
      好井健太朗
    • Organizer
      第60回日本熱帯医学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ウエストナイルウイルス感染で起こるAMP-activated protein kinaseの分解およびオートファジーの抑制による神経病態形成への影響2019

    • Author(s)
      小林進太郎、 好井健太朗、Wallaya Phongpaew、武藤芽未、平野港、大場靖子、澤洋文、苅和宏明
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-07-04   Modified: 2021-12-27  

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