哺乳動物におけるインフルエンザウイルスの病原性獲得機構の解明

• 研究課題/領域番号: 13760219
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用獣医学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 五藤 秀男 東京大学, 医科学研究所, 助手 (50323639)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円); 2002年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: インフルエンザウイルス / 病原性 / リバース・ジェネティクス / プラスミノーゲン

研究概要

ヒト由来のインフルエンザウイルスA/WSN/33株の糖蛋白質ノイラミニダーゼ(NA)は生体内に広く分布するプラスミノーゲンをプラスミンに活性化する。プラスミンは、もう一つのウイルス糖蛋白質である赤血球凝集素(HA)を開裂してウイルスの感染性を増強する。プラスミノーゲンは、NAのカルボキシル末端リシン残基を介して結合することにより活性化される。また、NA146番目のアミノ酸に付加する糖鎖は立体構造上カルボキシル末端リシン残基の近傍に位置し、NAとプラスミノーゲンの結合を阻害することがわかっている。
本研究では、糖鎖欠損という単純な機構でインフルエンザウイルスは強い病原性を獲得できるか否かを調べる。
本年度はA/WSN/33株と同じくカルボキシル末端にリシン残基を持つA/Puerto Rico/8/34株のNAを用い146番目の糖鎖欠損変異NAを作製し、リバース・ジェネティクス法で組換えウイルスを合成した。前年度合成したA/WS/33株の糖鎖欠損変異NAを持つ組換えウイルスとともに、それらの生物活性を検討した結果、以下の結果を得た。(1)146番の糖鎖付加はNAの合成、細胞内輸送、そしてシアリダーゼ活性に不可欠ではなかった。(2)糖鎖欠損によりA/WS/33株のNAはプラスミノーゲンを活性化できるようになったが、A/Puerto Rico/8/34株のNAは糖鎖の有無に関係なくプラスミノーゲンを活性化できなかった。(3)A/WS/33株の糖鎖欠損変異NAを持つ組換えウイルスは、感染性が増強されなかった。
以上の結果より、カルボキシル末端リシン残基を持つNAは潜在的にプラスミノーゲンを活性化する機能を持つわけではなく、さらにNAによりプラスミノーゲンが活性化された場合でも、ウイルスの病原性は必ずしも増強されないことが明らかとなった。すなわち、インフルエンザウイルスの病原性獲得には糖鎖欠損に加え、さらにほかの要因が必要である。

研究成果

• [文献書誌] Fujii Y et al.: "Selective incorporation of influenza virus RNA segments into virions"Proc Natl Acad Sci U S A. 100・4. 2002-2007 (2002)
• [文献書誌] Shiraishi K et al.: "High Frequency of Resistant Viruses Harboring Different Mutations in Amantadine Treated Children with Influenza"J Infect Dis. (発表予定).
• [文献書誌] 白石京子 他: "抗インフルエンザ治療薬の問題点-理論的考察"インフルエンザ. 3・3. 201-207 (2002)
• [文献書誌] 堀本泰介 他: "ウイルスの病原性発現における糖タンパク質の役割"Molecular Medicine. 39. 212-226 (2003)
• [文献書誌] Ito T, et al.: "Generation of a highly pathogenic avian influenza A virus from an avirulent field isolate by passaging in chickens"J Virol. 75・9. 4439-4443 (2001)
• [文献書誌] Goto H, et al.: "Plasminogen-binding activity of neuraminidase determines the pathogenicity of influenza A virus"J Virol. 75・19. 9297-9301 (2001)