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CRISPR screen to identify novel molecular mechanisms of HIV-1 latency

Research Project

Project/Area Number 22K07085
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49060:Virology-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

白川 康太郎  京都大学, 医学研究科, 講師 (80728270)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsHIV潜伏感染 / 潜伏感染再活性化薬 / HIV感染症根治療法 / ミトコンドリア / マイトファジー / HIV / 潜伏感染 / shock and kill / HIV感染症 / CRISPRスクリーン
Outline of Research at the Start

申請者はHIV-1潜伏感染細胞モデルとCIRPSRスクリーンを用いて新規潜伏感染関連遺伝子群を同定した。本研究では1)新規同定された潜伏感染維持に関与する遺伝子群をノックアウトした際のHIV-1再活性化への影響を、ゲノムレベル、エピゲノムレベル、細胞代謝、ミトコンドリア機能、細胞周期など多角的に解析し、2)BLIPを有するHIV-1感染者末梢血よりCD4陽性T細胞のシングルセル解析を行う。以上により潜伏感染再活性化のメカニズムを明らかにすることで潜伏感染を標的とする新規治療開発の基盤とすることを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

二重蛍光レポーターHIVGKOを感染させたJurkat T細胞からmKO陽性の潜伏感染細胞モデル(JGL)を用いてCRISPRスクリーニングを行い、ノックアウトによりHIV転写の活性化を示す4遺伝子を同定した。JGL細胞およびGFPレポーターをもつHIV潜伏感染細胞株であるJ-Lat6.3, 8.4, 11.1および5A8を用いて、これらの遺伝子のノックアウトすることによりHIV転写が活性化し、HIV RNAが発現すること、ウエスタンブロットでGagの発現を確認した。そのメカニズムとして、候補遺伝子のうち3遺伝子のノックアウトによりミトコンドリアのオートファジーが活性化していることを発見した。さらに関連する化合物を培地に添加することでJGLおよび各J-LatクローンのHIV転写の活性化が誘導されることを発見した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究で発見した遺伝子群とHIV再活性化のメカニズムの解析が進み、関連化合物の特許「潜伏感染しているHIVを再活性化するための組成物」(特願2024-029993)を取得できたため。

Strategy for Future Research Activity

ヒト末梢血単核球にHIVGKOを感染させた初代培養実験系で発見した遺伝子のノックアウトおよび関連化合物が潜伏感染HIVを再活性化するか検討する。また、HIV感染者末梢血単核球を用いて関連化合物によるHIVの再活性化をQVOA法により検討する。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2024 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Buck Institute for Research on Aging(米国)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Buck Institute of Aging Research(米国)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 潜伏感染しているHIVを再活性化するための組成物2024

    • Inventor(s)
      白川康太郎、高折晃史、遊佐宏介、松井宏行、野村亮介
    • Industrial Property Rights Holder
      白川康太郎、高折晃史、遊佐宏介、松井宏行、野村亮介
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2024-029993
    • Filing Date
      2024
    • Acquisition Date
      2024
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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