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フラビウイルスのゲノム輸送機構の解明と神経病態への影響の探索

研究課題

研究課題/領域番号 15J00686
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 獣医学
研究機関北海道大学

研究代表者

平野 港  北海道大学, 獣医学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードウイルス / 人獣共通感染症 / 病原機構 / 神経 / 神経顆粒 / 樹状突起RNA / フラビウイルス / ダニ媒介性脳炎 / 神経細胞 / RNA輸送 / 神経機能障害 / ウイルス複製 / 神経機能
研究実績の概要

先年度の研究により、TBEVのゲノムRNA中のSL-2構造の関与が神経細胞内ゲノム輸送のウイルス因子として同定され、輸送能を欠損した変異ウイルスが作出された。よって、本年度ではウイルス因子と相互作用し、輸送を行う宿主因子の解析を行った。輸送の宿主因子としてNeuronal granuleと呼ばれている機構に着目した。Neuronal granuleを構成する代表的なRNA結合蛋白質(FMRP、RNG105など)とウイルスゲノムRNAの共局在を解析したところ、神経突起上にて共局在が認められた。
次にNeuronal granuleを構成するFMRPとウイルスゲノムRNAと結合の有無を解析した。免疫沈降法後のRT-PCRにより、野生型のTBEVゲノムRNAはFMRPと結合し、TBEVはNeuronal granuleを構成する蛋白質と相互作用していることが示された。
Neuronal granuleは樹状突起mRNAと呼ばれる特定の宿主mRNAを樹状突起へと輸送する。そこで、ウイルス感染およびウイルスゲノム輸送が、生理的な樹状突起mRNA輸送と競合するのではないかと仮説を立て検討を行った。樹状突起mRNAの分布を解析したところ、樹状突起における顕著な分布が認められたこれらの実験結果より、TBEVはNeuronal granuleを利用し神経細胞にてウイルスゲノムRNA輸送を行い、生理的輸送と競合していることが示された。
本研究により、TBEVは神経細胞への感染時、Neuronal granuleを乗っ取ってウイルスゲノムを樹状突起へと輸送する性質があることが示された。他の神経向性ウイルスにおいても同様のメカニズムの報告は無く、新規のウイルスの神経細胞における複製/病原機構が示された1~3年目に得られた実験結果を統合し、PNAS誌にて発表した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Dendritic transport of tick-borne flavivirus RNA by neuronal granule affects development of the neurological disease.2017

    • 著者名/発表者名
      Hirano M, Muto M, Sakai M, Kondo H, Kobayashi S, Kariwa H, Yoshii K
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      巻: 114 号: 37 ページ: 9960-9965

    • DOI

      10.1073/pnas.1704454114

    • NAID

      120006484249

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ダニ媒介性脳炎ウイルスゲノムRNAとNeuronal Granuleの相互作用の解析2017

    • 著者名/発表者名
      平野港、武藤芽未、境瑞紀、近藤寛史、小林進太郎、苅和宏明、好井健太朗
    • 学会等名
      第24回 トガ・フラビ・ペスチウイルス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the transport mechanism of the genomic RNA of flavivirus in neurites2017

    • 著者名/発表者名
      Hirano M, Muto M, Sakai M, Kondo H, Kobayashi S, Kariwa H, Yoshii K
    • 学会等名
      第64回 日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Genomic RNA of tick-borne encephalitis virus is transported in neuronal dendrites via neuronal granule machinery2017

    • 著者名/発表者名
      Hirano M, Muto M, Sakai M, Kondo H Kobayashi S, Kariwa H, Yoshii K
    • 学会等名
      17th International Congress of Virology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of the transport mechanism of the genomic RNA of flavivirus in neurites2016

    • 著者名/発表者名
      Minato HIRANO, Memi MUTO, Hirofumi KONDO, Mizuki SAKAI, Shintaro KOBAYASHI, Hiroaki KARIWA, Kentaro YOSHII
    • 学会等名
      The 64th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、北海道、札幌市
    • 年月日
      2016-10-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] フラビウイルスゲノムの神経細胞内輸送機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      平野港、武藤芽未、近藤寛史、境瑞紀、小林進太郎、苅和宏明、好井健太朗
    • 学会等名
      第23回 トガ・フラビ・ペスチウイルス研究会
    • 発表場所
      北海道大学、北海道、札幌市
    • 年月日
      2016-10-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the transport mechanism of the genomic RNA of flavivirus in neurites of neuron2016

    • 著者名/発表者名
      Minato HIRANO, Memi MUTO, Mizuki SAKAI, Shintaro KOBAYASHI, Hiroaki KARIWA, Kentaro YOSHII
    • 学会等名
      4th Sapporo Summer Seminar for One Health
    • 発表場所
      北海道大学、北海道、札幌市
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] フラビウイルスゲノムの神経細胞内輸送機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      平野港、武藤芽未、近藤寛史、境瑞紀、小林進太郎、苅和宏明、好井健太朗
    • 学会等名
      第159回日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      日本大学 生物資源科学部、神奈川県、藤沢市
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the transport mechanism of the genomic RNA of flavivirus in neurites of neurons2016

    • 著者名/発表者名
      Minato HIRANO, Memi MUTO, Mizuki SAKAI, Shintaro KOBAYASHI, Hiroaki KARIWA, Kentaro YOSHII
    • 学会等名
      RNA2016
    • 発表場所
      国立京都国際会館、京都府、京都市
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ダニ媒介性脳炎ウイルスの神経細胞内におけるウイルスゲノムRNA輸送機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      平野 港、境 瑞紀、小林 進太郎、苅和 宏明、好井 健太朗
    • 学会等名
      第38回 日本分子生物学会年会 (BMB2015)
    • 発表場所
      神戸 神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the transport mechanism of the genomic RNA of TBEV in neurites of neuron2015

    • 著者名/発表者名
      Minato HIRANO, Mizuki SAKAI, Shitaro KOBAYASHI, Hiroaki KARIWA, Kentaro YOHII
    • 学会等名
      第63回 日本ウイルス学会学術集会
    • 発表場所
      福岡 福岡国際会議場
    • 年月日
      2015-11-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ダニ媒介性脳炎ウイルスの神経細胞内におけるウイルスゲノムRNA輸送機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      平野 港、境 瑞紀、小林 進太郎、苅和 宏明、好井 健太朗
    • 学会等名
      第22回 トガ・フラビ・ペスチウイルス研究会
    • 発表場所
      福岡 福岡国際会議場
    • 年月日
      2015-11-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the transport mechanism of the genomic RNA of TBEV to the neurites2015

    • 著者名/発表者名
      Minato HIRANO, Mizuki SAKAI, Hiroaki KARIWA, Kentaro YOHII
    • 学会等名
      3rd Sapporo Summer Seminar for One Health (SaSSOH)
    • 発表場所
      札幌 北海道大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ダニ媒介性脳炎ウイルスの神経細胞内におけるウイルスゲノムRNA輸送機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      平野 港、境 瑞紀、苅和 宏明、好井 健太朗
    • 学会等名
      第17回 日本RNA学会年会
    • 発表場所
      札幌 ホテルライフォート札幌
    • 年月日
      2015-07-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 神経細胞内におけるダニ媒介性脳炎ウイルスのゲノム輸送機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      平野 港、境 瑞紀、苅和 宏明、好井 健太朗
    • 学会等名
      第50回 日本脳炎ウイルス生態研究会
    • 発表場所
      京都 京都ホテルエミナース
    • 年月日
      2015-05-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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