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HIV-1Vif/HDAC3複合体によるHIV-1潜伏感染転写ネットワークの制御

研究課題

研究課題/領域番号 19K07591
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
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

白川 康太郎  京都大学, 医学研究科, 助教 (80728270)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードHIV潜伏感染 / トランスクリプトーム / CRISPRスクリーニング / mTOR経路 / HIV感染症 / 潜伏感染 / 再活性化 / CRISPRスクリーン / HIV-1 / CAGE法 / CRISPR/Cas9 / トランスクリプトーム解析
研究開始時の研究の概要

潜伏感染細胞を直接標識できるHIVGKOのVif欠損株を用いて、CAGE法により潜伏感染細胞分画のトランスクリプトーム解析を行う。既に取得している野生型HIVGKOとの比較を行いHIV-1 Vifの潜伏感染細胞の転写への影響を解析する。HIV-1 Vifの相互作用分子として同定されたHDAC3やその複合体の構成成分との結合様式を詳細に解析し、潜伏感染成立への影響を解析する。核内蛋白に対するsgRNAライブラリーを用いてCRISPRスクリーニングを行い潜伏感染の確立と維持および再活性化に必要な細胞性因子を同定する。以上によりHIV-1潜伏感染のメカニズムを明らかにし根治療法開発への基盤とする。

研究成果の概要

HIVGKOを感染させたJurkat T細胞モデルを用いて潜伏感染細胞の遺伝子発現プロファイルをCAGE法により解析した。非感染細胞と比較し潜伏感染細胞で31種の遺伝子発現が低下したが、遺伝子発現が増加した遺伝子は認めなかった。非感染細胞でSPP1とAPOEの発現が増加しており、shRNAを用いてこれらの遺伝子がHIV感染を抑制することを示した。さらにmTOR経路の活性化が低い細胞で潜伏感染が多いことを発見した。以上より潜伏感染細胞の遺伝子発現は非感染細胞と差がないことが明らかとなり、感染する細胞の遺伝子発現の状態が感染後のウイルス転写に影響を与えることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

HIV感染症は抗ウイルス薬によりコントロール可能となったが、治療を中止すると再発してしまう。これはメモリーT細胞などのHIV潜伏感染細胞がウイルス蛋白を発現せず免疫による監視を生き残るためである。本研究ではHIV潜伏感染細胞の転写プロファイルを比較し、HIVゲノムがインテグレーションされた潜伏感染細胞に転写レベルで非感染細胞との差がほとんどないことを示された。本細胞モデルを用いてさらに潜伏感染の分子機構を明らかにできれば潜伏感染細胞を標的とした治癒を目指すための新たな治療法につながると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Buck Institute for Research on Aging(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Buck Institute for Research on Aging(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Buck Institute for Research on Aging(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] CAGE-Seq Reveals that HIV-1 Latent Infection Does Not Trigger Unique Cellular Responses in a Jurkat T Cell Model2021

    • 著者名/発表者名
      Matsui Hiroyuki、Shirakawa Kotaro、Konishi Yoshinobu、Hirabayashi Shigeki、Sarca Anamaria Daniela、Fukuda Hirofumi、Nomura Ryosuke、Stanford Emani、Horisawa Yoshihito、Kazuma Yasuhiro、Matsumoto Tadahiko、Yamazaki Hiroyuki、Murakawa Yasuhiro、Battivelli Emilie、Verdin Eric、Koyanagi Yoshio、Takaori-Kondo Akifumi
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 95 号: 8 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1128/jvi.02394-20

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] APOBEC3B is preferentially expressed at the G2/M phase of cell cycle2021

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi Shigeki、Shirakawa Kotaro、Horisawa Yoshihito、Matsumoto Tadahiko、Matsui Hiroyuki、Yamazaki Hiroyuki、Sarca Anamaria Daniela、Kazuma Yasuhiro、Nomura Ryosuke、Konishi Yoshinobu、Takeuchi Suguru、Stanford Emani、Kawaji Hideya、Murakawa Yasuhiro、Takaori-Kondo Akifumi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 546 ページ: 178-184

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.02.008

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] FRET-Based Detection and Quantification of HIV-1 Virion Maturation2021

    • 著者名/発表者名
      Sarca Anamaria D.、Sardo Luca、Fukuda Hirofumi、Matsui Hiroyuki、Shirakawa Kotaro、Horikawa Kazuki、Takaori-Kondo Akifumi、Izumi Taisuke
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 12 ページ: 1-13

    • DOI

      10.3389/fmicb.2021.647452

    • NAID

      120007180366

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Alternative splicing of APOBEC3D generates functional diversity and its role as a DNA mutator2020

    • 著者名/発表者名
      Takei Hisashi、Fukuda Hirofumi、Pan Gilbert、Yamazaki Hiroyuki、Matsumoto Tadahiko、Kazuma Yasuhiro、Fujii Masanori、Nakayama Sohei、Kobayashi Ikei S.、Shindo Keisuke、Yamashita Riu、Shirakawa Kotaro、Takaori-Kondo Akifumi、Kobayashi Susumu S.
    • 雑誌名

      International Journal of Hematology

      巻: 112 号: 3 ページ: 395-408

    • DOI

      10.1007/s12185-020-02904-y

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Critical role of PP2A-B56 family protein degradation in HIV-1 Vif mediated G2 cell cycle arrest2020

    • 著者名/発表者名
      Nagata Kayoko、Shindo Keisuke、Matsui Yusuke、Shirakawa Kotaro、Takaori-Kondo Akifumi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 527 号: 1 ページ: 257-263

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.04.123

    • NAID

      120006865708

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] HIV-1潜伏感染の成立と維持に関与する分子機構2021

    • 著者名/発表者名
      白川康太郎
    • 学会等名
      第35回日本エイズ学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] HIV-1 latent infection does not trigger cellular transcriptional responses in T-cells2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Matsui, Kotaro Shirakawa, Shigeki Hirabayashi, Anamaria D. Sarca, Hirofumi Fukuda, Yasuhiro Murakawa, Emilie Battivelli, Eric Verdin, Akifumi Takaori-Kondo
    • 学会等名
      Keystone Symposia 2020 HIV Pathogenesis and Cure X6
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Verdin Lab website

    • URL

      https://www.buckinstitute.org/lab/verdin-lab/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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