ゲノム編集法を利用したヘルペスウイルス増殖を司る宿主因子の網羅的同定

• 研究課題/領域番号: 16K15280
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ウイルス学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 川口 寧 東京大学, 医科学研究所, 教授 (60292984)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ウイルス / HSV / ゲノム編集

研究成果の概要

本研究では(i)リポーター遺伝子産物がHSV粒子中に取り込まれるリポーターウイルスを作成することで、HSV増殖を司る宿主因子の効率的なスクリーニングのプラットフォームを構築した。(ii) (i)で作成したウイルスを用いてCRISPRゲノム編集法によるゲノムワイドスクリーニングを実施した結果、HSV増殖に貢献すると考えられる複数の宿主因子を同定した。また、これらの宿主因子がHSVの細胞内での輸送に極めて重要であることを明らかにした。(iii) ウイルス粒子産生機構に貢献する宿主因子の解析の結果、HSVの核内膜からの出芽に宿主のESCRT-III機構を利用する事を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、HSVの増殖に必要な宿主因子を効率的にスクリーニングするためのプラットフォームを構築し、HSV増殖に必要な宿主因子を複数同定しただけでなく、長年にわたり未解明であったHSVカプシドの核外輸送の分子機構を解明した点で、学術的に高い意義を有していると考えられる。また、本研究成果によって構築したスクリーニング法は、HSV感染症に対する宿主細胞因子を標的とした創薬への応用に繋がることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] ESCRT-III mediates budding across the inner nuclear membrane and regulates its integrity. (2018)
  • 著者名/発表者名: Arii J, Watanabe M, Maeda F, Tokai-Nishizumi N, Chihara T, Miura M, Maruzuru Y, Koyanagi N, Kato A, Kawaguchi Y.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 9 号: 1 ページ: 3379-3379
  • DOI: 10.1038/s41467-018-05889-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Herpes Simplex Virus 1 VP22 Inhibits AIM2-Dependent Inflammasome Activation to Enable Efficient Viral Replication. (2018)
  • 著者名/発表者名: Maruzuru Y, Ichinohe T, Sato R, Miyake K, Okano T, Suzuki T, Koshiba T, Koyanagi N, Tsuda S, Watanabe M, Arii J, Kato A, Kawaguchi Y.
  • 雑誌名: Cell Host Microbe. 巻: 23 号: 2 ページ: 254-265
  • DOI: 10.1016/j.chom.2017.12.014
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Herpes simplex virus-1 evasion of CD8+ T cell accumulation contributes to viral encephalitis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Koyanagi N, Imai T, Shindo K, Sato A, Fujii W, Ichinohe T, Takemura N, Kakuta S, Uematsu S, Kiyono H, Maruzuru Y, Arii J, Kato A, Kawaguchi Y.
  • 雑誌名: J Clin Invest. 巻: 127 号: 10 ページ: 3784-3795
  • DOI: 10.1172/jci92931
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Complete fusion of a transposon and herpesvirus created the Teratorn mobile element in medaka fish (2017)
  • 著者名/発表者名: Inoue Yusuke、Saga Tomonori、Aikawa Takumi、Kumagai Masahiko、Shimada Atsuko、Kawaguchi Yasushi、Naruse Kiyoshi、Morishita Shinichi、Koga Akihiko、Takeda Hiroyuki
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 8 号: 1 ページ: 551-551
  • DOI: 10.1038/s41467-017-00527-2
  • NAID: 120006822516
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Herpes Simplex Virus 1 Small Capsomere-Interacting Protein VP26 Regulates Nucleocapsid Maturation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi R, Kato A, Sagara H, Watanabe M, Maruzuru Y, Koyanagi N, Arii J, Kawaguchi Y.
  • 雑誌名: J Virol. 巻: 91 号: 18
  • DOI: 10.1128/jvi.01068-17
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Herpes Simplex Virus 1 UL34 Protein Regulates the Global Architecture of the Endoplasmic Reticulum in Infected Cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: F. Maeda, J. Arii, Y. Hirohata, Y. Maruzuru, N. Koyanagi, A. Kato and Y. Kawaguchi.
  • 雑誌名: J. Virol. 巻: 印刷中 号: 12
  • DOI: 10.1128/jvi.00271-17
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 2016 International meeting of the Global Virus Network (2017)
  • 著者名/発表者名: Akkina Ramesh、Ellerbrok Heinz、Hall William、Hasegawa Hideki、Kawaguchi Yasushi、Kleanthous Harold、McSweegan Edward、Mercer Natalia、Romanowski Victor、Sawa Hirofumi、Vahlne Anders
  • 雑誌名: Antiviral Research 巻: 142 ページ: 21-29
  • DOI: 10.1016/j.antiviral.2017.03.005
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] A single amino acid substitution in HSV-1 UL31 at an inter-hexamer contact site abrogates primary envelopment and viral growth (2018)
  • 著者名/発表者名: Jun Arii, Kosuke Takeshima, Yuhei Maruzuru, Naoto Koyanagi, Akihisa Kato, Yasushi Kawaguchi
  • 学会等名: 第66回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] Residues in α-helix 9 of HSV-1 UL31 is critical for interaction with UL25 and incorporation of capsid into vesicles in the perinuclear space (2018)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Takeshima, Jun Arii, Yuhei Maruzuru, Naoto Koyanagi, Akihisa Kato, Yasushi Kawaguchi
  • 学会等名: 第66回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] A single amino acid substitution in herpes simplex virus 1 UL31 at an inter-hexamer contact site abrogates primary envelopment and viral growth (2018)
  • 著者名/発表者名: Jun Arii, Kosuke Takeshima, Yuhei Maruzuru, Naoto Koyanagi, Akihisa Kato, Yasushi Kawaguchi
  • 学会等名: 43rd Annual International Herpesvirus Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] Role of amino acid residues in the α-helix 9 of HSV-1 UL31 in its interaction with capsid proteins and nuclear egress (2018)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Takeshima, Jun Arii, Yuhei Maruzuru, Naoto Koyanagi, Akihisa Kato, Yasushi Kawaguchi
  • 学会等名: 43rd Annual International Herpesvirus Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] Novel Mechanisms for Immune Evasion by Herpes Simplex virus (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Kawaguchi
  • 学会等名: International Joint Forum on Infectious Disease Research 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Inhibition of AIM2 inflammasome activation by an HSV-1 virion component enables efficient viral replication in vivo (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuhei Maruzuru, Takeshi Ichinohe, Naoto Koyanagi, Jun Arii, Akihisa Kato and Yasushi Kawaguchi
  • 学会等名: 第31回ヘルペスウイルス研究会
• [学会発表] Evasion of AIM2-Dependent Inflamasome Activation by Herpes Simplex Virus 1 Virion Protein Enables Efficient Viral Replication In Vivo (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuhei Maruzuru, Takeshi Ichinohe, Naoto Koyanagi, Zhuoming Liu, Tomoko Ando, Jun Arii, Akihisa Kato, Yasushi Kawaguchi
  • 学会等名: 第65回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] 単純ヘルペスウイルスの宿主免疫回避機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川口 寧
  • 学会等名: 日本生化学会北陸支部第35回大会
  • 招待講演
• [学会発表] Inhibition of AIM2 inflammasome activation by an HSV-1 virion component enables efficient viral replication in vivo (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuhei Maruzuru, Takeshi Ichinohe, Naoto Koyanagi, Jun Arii, Akihisa Kato and Yasushi Kawaguchi
  • 学会等名: 42nd Annual International Herpesvirus Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] Novel Mechanisms for Immune Evasion by herpes simplex virus (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Kawaguchi
  • 学会等名: 24th East Asia Joint Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Investigation of a novel interaction between the endosomal sorting protein SNX3 and HSV-1 membrane proteins (2016)
  • 著者名/発表者名: Akihisa Kato, Hayato Harima, Jun Arii, Yasushi Kawaguchi
  • 学会等名: 第64回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-10-23
• [学会発表] Endosomal sorting protein SNX3とHSV膜蛋白質の相互作用に関する解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤哲久, 播磨勇人, 有井潤, 川口寧
  • 学会等名: 第30回ヘルペスウイルス研究会
  • 発表場所: セミナーハウス クロス・ウェーブ府中（東京都府中市）
  • 年月日: 2016-06-16
• [備考] 東京大学医科学研究所 感染・免疫部門 ウイルス病態制御分野
  • URL: http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/Kawaguchi-lab/KawaguchiLabTop.html