フラビウイルス科ウイルスの進化と宿主特異性の解明

• 研究課題/領域番号: 16J02628
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 田村 友和 大阪大学, 微生物病研究所, 特別研究員(PD) (00772360)
• 研究期間 (年度): 2016-04-22 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: フラビウイルス / 分泌性糖タンパク質 / レポーターウイルス / バイオインフォマティクス / フラビウイルス科 / 宿主特異性 / 膜タンパク質 / 薬剤スクリーニング / 宿主得異性

研究実績の概要

フラビウイルス科ウイルスの進化と宿主特異性を明らかにするために、以下の研究を前年度に引き続き実施した。
1. フラビウイルス科ウイルスの粒子産生における膜結合性タンパク質NS1の役割の解析
細胞外に分泌されるフラビウイルスのNS1タンパク質がウイルスの粒子産生に関与するかを解析した。まず、NS1の六量体形成に関与するアミノ酸部位をバイオインフォマティクスの手法にて予測した。次に、昨年度作製したレポーターウイルスを基に、ウイルスのNS1遺伝子にレポーター遺伝子を挿入して、自立複製および増殖能を欠いたウイルスを作出した。予測部位のアミノ酸を異なる種類のアミノ酸に置換した103種類のNS1タンパク質を強制発現する培養細胞を作製し、自立増殖能のないウイルスを用いて、複製と粒子産生能を免疫染色法とレポーター活性にて評価した。その結果、273番目のアミノ酸を置換したNS1を発現させた細胞では、ウイルスゲノムは複製したが、ウイルス粒子は産生されなかった。さらに、この変異NS1タンパク質は培養上清中に分泌されなかった。また、この部位の1アミノ酸を置換したウイルスを作出し、C型肝炎ウイルスとペスチウイルスがそれぞれ粒子産生に利用する宿主のアポリポタンパク質とウイルスタンパク質Ernsにてフラビウイルスの粒子産生を代償できることを明らかにした。以上の成績からフラビウイルス科に属するウイルスの間で、分泌する糖タンパク質が粒子産生において必須であり、それらは共通する機能を持つことが実証された。
2. 新規レポーター遺伝子を搭載したフラビウイルス科ウイルスの評価
タンパク質の構造とその特性を利用し、外来遺伝子の適した挿入部位を選抜する方法を確立した。さらに、この方法で作出したレポーターウイルスは生体で親株と同等の病原性を示し、ルシフェラーゼ活性値にてウイルスの増殖性を評価することが出来ることがわかった。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] University of Lubeck(Germany)
• [国際共同研究] University of Queensland(Australia)
• [雑誌論文] Induction of selective autophagy in cells replicating hepatitis C virus genome (2018)
  • 著者名/発表者名: Mori Hiroyuki、Fukuhara Takasuke、Ono Chikako、Tamura Tomokazu、Sato Asuka、Fauzyah Yuzy、Wada Masami、Okamoto Toru、Noda Takeshi、Yoshimori Tamotsu、Matsuura Yoshiharu
  • 雑誌名: Journal of General Virology 巻: 99 号: 12 ページ: 1643-1657
  • DOI: 10.1099/jgv.0.001161
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Characterization of recombinant Flaviviridae viruses possessing a small reporter-tag. (2018)
  • 著者名/発表者名: Tamura T, Fukuhara T, Uchida T, Ono C, Mori H, Sato A, Fauzyah Y, Okamoto T, Kurosu T, Setoh YX, Imamura M, Tautz N6 Sakoda Y, Khromykh AA, Chayama K, Matsuura Y.
  • 雑誌名: J Virol. 巻: 92 号: 2 ページ: 259-273
  • DOI: 10.1128/jvi.01582-17
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Host-derived apolipoproteins play comparable roles with viral secretory proteins Erns and NS1 in the infectious particle formation of Flaviviridae (2017)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara Takasuke、Tamura Tomokazu、Ono Chikako、Shiokawa Mai、Mori Hiroyuki、Uemura Kentaro、Yamamoto Satomi、Kurihara Takeshi、Okamoto Toru、Suzuki Ryosuke、Yoshii Kentaro、Kurosu Takeshi、Igarashi Manabu、Aoki Hiroshi、Sakoda Yoshihiro、Matsuura Yoshiharu
  • 雑誌名: PLOS Pathogens 巻: 13 号: 6 ページ: e1006475-e1006475
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1006475
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genetic and virulence characterization of classical swine fever viruses isolated in Mongolia from 2007 to 2015 (2017)
  • 著者名/発表者名: B. Enkhbold、M. Shatar、S. Wakamori、T. Tamura、T. Hiono、K. Matsuno、M. Okamatsu、T. Umemura、B. Damdinjav、Y. Sakoda
  • 雑誌名: Virus Genes 巻: 53 号: 3 ページ: 418-425
  • DOI: 10.1007/s11262-017-1442-2
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Characterization of miR-122-independent propagation of HCV (2017)
  • 著者名/発表者名: C. Ono, T. Fukuhara, D. Motooka, S. Nakamura, D. Okuzaki, S. Yamamoto, T. Tamura, H. Mori, A. Sato, K. Uemura, Y. Fauzyah, T. Kurihara, T. Suda, A. Nishio, Su Su Hmwe, T. Okamoto, T. Tatsumi, T. Takehara, K. Chayama, T. Wakita, K. Koike, Y. Matsuura
  • 雑誌名: PLoS Pathogens 巻: - 号: 5 ページ: e1006374-e1006374
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1006374
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Quasispecies of Hepatitis C Virus Participate in Cell-Specific Infectivity. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara T, Yamamoto S, Ono C, Nakamura S, Motooka D, Mori H, Kurihara T, Sato A, Tamura T, Motomura T, Okamoto T, Imamura M, Ikegami T, Yoshizumi T, Soejima Y, Maehara Y, Chayama K, Matsuura Y.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 45228-45228
  • DOI: 10.1038/srep45228
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] In vivo propagation of recombinant Flaviviridae viruses possessing NanoLuc subunit (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Tamura、T. Fukuhara、M. Igarashi、T. Uchida、B. Enkhbold、C. Ono、H. Mori1、A. Sato、Y. Fauzyah、T. Okamoto、Y. Sakoda、K. Chayama、Y. Matsuura
  • 学会等名: American Society for Virology 2018 Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] フラビウイルス科ウイルスの病原性と宿主特性に関する研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田村友和
  • 学会等名: 第161回日本獣医学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] フラビウイルスの非構造蛋白質NS1の機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田村 友和、福原 崇介、小野 慎子、森 寛行、泉 琢磨、佐藤 あすか、Yuzy Fauzyah、岡本 徹、松浦 善治
  • 学会等名: 第25回トガ・フラビ・ペスチウイルス研究会
• [学会発表] In vivo propagation of recombinant Flaviviridae viruses possessing NanoLuc subunit (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Tamura、T. Fukuhara、M. Igarashi、T. Uchida、B. Enkhbold、C. Ono、H. Mori1、A. Sato、Y. Fauzyah、T. Okamoto、Y. Sakoda、K. Chayama、Y. Matsuura
  • 学会等名: 第66回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] 新規レポーター遺伝子を搭載したフラビウイルス科ウイルスの作出とその応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田村友和
  • 学会等名: 第14回ウイルス学キャンプ in 湯河原
• [学会発表] Characterization of Flaviviridae viruses possessing a reporter gene (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Tamura、T. Fukuhara、C. Ono、H. Mori、T. Kurihara、T. Okamoto、T. Kurosu、N. Tautz、Y. Sakoda、Y. Matsuura
  • 学会等名: American Society for Virology 2017 Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 新規レポーター遺伝子を搭載したフラビウイルス科ウイルスの作出とその応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田村 友和、福原 崇介、内田 宅郎、小野 慎子、森 寛行、佐藤 あすか、Yuzy Fauzyah、岡本 徹、黒須 剛、Yin Xiang Setoh、今村 道雄、Norbert Tautz、迫田 義博、Alexander A. Khromykh、茶山 一彰、松浦 善治
  • 学会等名: 第5回関西ウイルスクラブ
• [学会発表] Engineering of Small Reporter-Tagged Flaviviridae Viruses Applicable to Antiviral Screening and in vivo Dynamics (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Tamura、T. Fukuhara、A. Saito、T. Uchida、C. Ono、H. Mori、T. Okamoto、T. Kurosu、N. Tautz、Y. Sakoda、T. Shioda、K. Chayama、Y. Matsuura
  • 学会等名: 24th International Symposium on Hepatitis C Virus and Related Viruses
  • 国際学会
• [学会発表] 新規レポーター遺伝子を搭載したフラビウイルス科ウイルスの作出とその応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田村 友和、福原 崇介、内田 宅郎、小野 慎子、森 寛行、佐藤 あすか、Yuzy Fauzyah、岡本 徹、黒須 剛、Yin Xiang Setoh、今村 道雄、Norbert Tautz、迫田 義博、Alexander A. Khromykh、茶山 一彰、松浦 善治
  • 学会等名: 第24回トガ・フラビ・ペスチウイルス研究会
• [学会発表] Engineering of small reporter-tagged Flaviviridae viruses applicable to antiviral screening and in vivo dynamics (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Tamura、T. Fukuhara、T. Uchida、C. Ono、H. Mori、A. Sato、Y. Fauzyah、T. Okamoto、T. Kurosu、N. Tautz、Y. Sakoda、K. Chayama、Y. Matsuura
  • 学会等名: 第65回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] Human cathelicidin can compensate the role of apolipoproteins in the formation of infectious HCV particles (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomokazu Tamura, Francesc Puig-Basagoiti, Takasuke Fukuhara, Chikako Ono, Satomi Yamamoto, Hiroyuki Mori, Takeshi Kurihara, Toru Okamoto, and Yoshiharu Matsuura
  • 学会等名: American Society for Virology 2016 Meeting
  • 発表場所: 米国ヴァージニア州ブラックスバーグ市
  • 国際学会
• [学会発表] Human cathelicidin can compensate the role of apolipoproteins in the formation of infectious HCV particles (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomokazu Tamura, Francesc Puig-Basagoiti, Takasuke Fukuhara, Chikako Ono, Satomi Yamamoto, Hiroyuki Mori, Takeshi Kurihara, Toru Okamoto, and Yoshiharu Matsuura
  • 学会等名: 23rd International Symposium on Hepatitis C Virus and Related Viruses
  • 発表場所: 京都市
  • 国際学会
• [学会発表] フラビウイルス科ウイルスの粒子産生における分泌性糖タンパク質の役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田村 友和、福原 崇介、塩川 舞、小野 慎子、山本 聡美、森 寛行、栗原 健、岡本 徹、青木 博史、迫田 義博、松浦 善治
  • 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: 札幌市
• [学会発表] The roles of secretory glycoproteins in viral particle formation in family Flaviviridae (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomokazu Tamura, Takasuke Fukuhara, Mai Shiokawa, Chikako Ono, Satomi Yamamoto, Hiroyuki Mori, Takeshi Kurihara, Toru Okamoto, Hiroshi Aoki, Yoshihiro Sakoda, and Yoshiharu Matsuura
  • 学会等名: 第64回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 札幌市