ボルナウイルス感染のエピジェネティック制御機構:RNAウイルスの新しい病原性

• Project/Area Number: 21390139
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Virology
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 朝長 啓造 Osaka University, 微生物病研究所, 准教授 (10301920)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2011: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2010: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2009: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
• Keywords: ボルナ病ウイルス / RNAウイルス / 病原性 / 持続感染 / エピジェネティクス

Research Abstract

本研究は、クロマチンに接合して複製する非分節のマイナス鎖RNAウイルス-ボルナウイルス(BDV)-による宿主ゲノムのエピジェネティック制御の分子機構を明らかにする試みである。BDVは神経細胞の核内で非細胞障害性に持続感染する。その病原性は感染細胞の機能破壊と考えられており、宿主クロマチンへの相互作用によるエピジェネティック制御の影響が示唆されている。宿主染色体に持続的に相互作用するRNAウイルスはBDVのみであり、本研究によりこれまで知られていない全く新しいRNAウイルスの宿主相互作用と病原性発現機構を発見できると考えられる。これまでに、多くの哺乳動物のゲノムにボルナウイルスのN遺伝子に由来する配列が内在化していること明らかにした。また、BDV感染細胞においてN遺伝子をコードするmRNAが宿主ゲノムへとインテグレーションされる現象も報告した。BDV遺伝子の内在化と宿主ゲノムへのインテグレーションは、RNAウイルスの新たな複製機構と病原機序を解く重要な現象であると考えられる。そこで本年度は、BDVのインテグレーション効率とその機序に関する解析を行った。BDV持続感染細胞から高分子DNAを抽出し、N遺伝子のインテグレーション効率をAlu配列を利用したリアルタイムPCRにより解析するとともに、インバースPCRにより宿主ゲノムにおけるBDV遺伝子の組み込み部位の配列を明らかにした。その結果、BDVのインテグレーションは持続感染において約5×10^2から3×10^3細胞に1イベントであり、その効率は極めて低いことが示された。また、ゲノムに組み込まれたBDV遺伝子及びその周辺配列の特徴からレトロトランスポゾンであるLINEがBDVの逆転写とインテグレーションに関与していることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Upregulation of insulin-like growth factor binding protein 3 in astrocytes of transgenic mice that express Borna disease virus phosphoprotein (2011)
  • Author(s): Honda T, et al
  • Journal Title: J.virol. Volume: (印刷中 In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Living fossil or evolving virus? (2010)
  • Author(s): Tomonaga K
  • Journal Title: EMBO Rep. Volume: 11 Pages: 327-327
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Endogenous non-retroviral RNA virus elements in mammalian genomes. (2010)
  • Author(s): Horie, et al.,
  • Journal Title: Nature 463 Pages: 84-87
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular chaperone BiP interacts with Borna disease virus glycoprotein at cell surface. (2009)
  • Author(s): Honda, et al.,
  • Journal Title: Journal of Virology 83 Pages: 12622-12625
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Autogenous translational regulation of the Borna disease virus negativecontrol factor X from polycistronic mRNA using host RNA helicases. (2009)
  • Author(s): Watanabe, et al.,
  • Journal Title: PLoS Pathogens 5
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ボルナ病ウイルスのインテグレーションに関する研究 (2010)
  • Author(s): 堀江真行ら
  • Organizer: 第58回日本ウイルス学会学術集合
  • Place of Presentation: 徳島
  • Year and Date: 2010-11-08
• [Presentation] ボルナ病ウイルスのクロマチン結合に関与するウイルス因子の同定 (2009)
  • Author(s): 堀江真行, ら
  • Organizer: 第57回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-10-25