インフルエンザウイルスのゲノム８分節複合体構造の解明

• 研究課題/領域番号: 19J14928
• 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
• 審査区分: 小区分49060:ウイルス学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 宮本 翔 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 特別研究員(PD) (30881792)
• 研究期間 (年度): 2019-04-25 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円); 2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: RNA-RNA interaction / vRNP-vRNP interaction / genome packaging / influenza virus / RNP / インフルエンザウイルス / RNA間相互作用

研究開始時の研究の概要

インフルエンザウイルスは8種類に分節化したゲノムRNAをもつ。各ゲノムRNAは核タンパク質とRNAポリメラーゼ複合体と共にらせん状のRNPを形成する。さらに8本のRNPは一つの複合体を形成して子孫ウイルス粒子に特徴的な配置で取り込まれる。しかし、この8分節の複合体がどのように形成されるのか、それぞれのRNP上のどこでどの分節とどの分節がRNAを介して相互作用するのか、は明らかにされていない。本研究ではウイルス粒子内の分節間のRNA相互作用を固定した8分節複合体を分離し、原子間力顕微鏡を用いた構造学的視点と次世代シークエンサーを用いたRNA配列の視点から8分節複合体の形成機構を明らかにする。

研究実績の概要

インフルエンザウイルス粒子内に形成されている複数分節のRNPが結合した複合体の分離に成功し、RNA間相互作用によってRNP間の相互作用が成立していることを形態学的に示す証拠が得られた。これらの複数分節のRNP複合体の結合様式の特徴づけから、多くのRNPはその末端同士でRNP間を相互作用していることが示唆された。本研究の成果はウイルス粒子に取り込まれる過程で形成されるRNP間相互作用がRNP末端部に位置するゲノムRNA配列を介することを支持するウイルス学的に重要な知見となることが期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Ultrastructure of influenza virus ribonucleoprotein complexes during viral RNA synthesis (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakano Masahiro、Sugita Yukihiko、Kodera Noriyuki、Miyamoto Sho、Muramoto Yukiko、Wolf Matthias、Noda Takeshi
  • 雑誌名: Nature Portfolio 巻: -
  • DOI: 10.21203/rs.3.rs-198950/v1
• [雑誌論文] Influenza virus ribonucleoprotein complex formation occurs in the nucleolus (2021)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto Sho、Nakano Masahiro、Morikawa Takeshi、Hirabayashi Ai、Tamura Ryoma、Fujita Yoko、Hirose Nanami、Muramoto Yukiko、Noda Takeshi
  • 雑誌名: bioRxiv 巻: -
  • DOI: 10.1101/2021.02.24.432647
• [雑誌論文] In vitro vRNA-vRNA interactions in the H1N1 influenza A virus genome. (2020)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto S, Noda T.
  • 雑誌名: Microbiol Immunol 巻: 64 号: 3 ページ: 202-209
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12766
  • 査読あり
• [雑誌論文] vRNA-vRNA interactions in influenza A virus HA vRNA packaging. (2020)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto, S., Muramoto, Y., Shindo, K., Fujita, Y., Morikawa, T., Tamura, R., Gilmore, J.L., Nakano, M., Noda, T.
  • 雑誌名: bioRxiv 巻: -
  • DOI: 10.1101/2020.01.15.907295
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Generation of a purely clonal defective interfering influenza virus. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamagata Y, Muramoto Y, Miyamoto S, Shindo K, Nakano M, Noda T.
  • 雑誌名: Microbiol Immunol. 巻: 63 号: 5 ページ: 164-171
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12681
  • NAID: 40021927501
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Nucleolar localization of influenza virus nucleoprotein is essential for ribonucleoprotein complex formation (2019)
  • 著者名/発表者名: Sho Miyamoto, Masahiro Nakano, Takeshi Morikawa, Ryoma Tamura, Yoko Fujita, Ai Hirabayashi, Yukiko Muramoto, Takeshi Noda.
  • 学会等名: The 67th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology
• [学会発表] Identification of amino acid residues of influenza virus NS1 important for masking of double-stranded viral RNAs (2019)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Nakano, Sho Miyamoto, Junichi Kajikawa, Yukiko Muramoto and Takeshi Noda.
  • 学会等名: The 67th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology
• [学会発表] Relevance of degradative organelles in Mammarenavirus-infected cells to persistent infection (2019)
  • 著者名/発表者名: Junichi Kajikawa, Ai Hirabayashi, Sho Miyamoto, Yuki Takamatsu, Shangfan Hu, Kazuya Houri, Shuzo Urata, Jiro Yasuda, Thomas Strecker, Masahiro Nakano, Yukiko Muramoto, Takeshi Noda.
  • 学会等名: The 67th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology
• [学会発表] インフルエンザウイルスの核内複製機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 宮本翔、中野雅博、森川毅、田村涼馬、藤田陽子、平林愛、村本裕紀子、野田岳志
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] vRNA-vRNA interactions in influenza A virus HA vRNA packaging (2019)
  • 著者名/発表者名: Sho Miyamoto, Yukiko Muramoto, Keiko Shindo, Yoko Fujita, Ryoma Tamura, Jamie L Gilmore, Masahiro Nakano, Takeshi Noda.
  • 学会等名: OPTIONS X for the control of INFLUENZA
  • 国際学会
• [学会発表] Generation of a purely clonal DI virus (2019)
  • 著者名/発表者名: Yutaro Yamagata, Yukiko Muramoto, Sho Miyamoto, Keiko Shindo, Masahiro Nakano, Takeshi Noda.
  • 学会等名: OPTIONS X for the control of INFLUENZA
  • 国際学会