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組換えウイルスを用いたエボラウイルスポリメラーゼ複合体の微細構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K16666
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分49060:ウイルス学関連
研究機関国立感染症研究所

研究代表者

高松 由基  国立感染症研究所, ウイルス第一部, 主任研究官 (00750407)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードエボラウイルス / ヌクレオカプシド形成 / ウイルス粒子形成 / ライブセルイメージング顕微鏡法 / 電子顕微鏡法 / ポリメラーゼタンパク質L / 転写制御因子VP30 / 組換えウイルス / ヌクレオカプシド / 組み換えウイルス / ライブセルイメージング解析 / 電子顕微鏡解析 / ポリメラーゼL / ポリメラーゼ / VP30 / ポリメラーゼ複合体 / 微細構造解析
研究開始時の研究の概要

本研究では、電子顕微鏡法を用いてフィロウイルスの組換えにより生じるウイルス粒子の構造の違いを明らかにし、ポリメラーゼ複合体の立体配置を明らかにする。さらに、蛍光標識した組換えウイルスを使い、転写・複製におけるウイルスタンパク質の相互作用をライブセルイメージングで解明する。これによりポリメラーゼ(L)と転写因子(VP30)の感染細胞内での時間的、空間的変化を観察することが可能になる。以上から、これまでわからなかった転写・複製におけるウイルスタンパク質間の相互作用を明らかにする。したがって本研究は、ウイルスのアセンブル阻害剤やポリメラーゼ阻害薬の開発基盤となる研究と言える。

研究成果の概要

2014年に西アフリカで起きたエボラウイルス(EBOV)感染症の大流行は、1万人以上の死者を出した。EBOVに対する治療法は確立していないため、その感染症対策は国際的に取り組むべき重要な課題と言える。本研究では、EBOVのポリメラーゼと転写制御因子に着目し、ウイルス粒子の形成機構を解明することを目的とした。そのためにリバースジェネティクス技術を用いて蛍光発現組換えウイルスを構築し、転写・複製におけるウイルスタンパク質の相互作用を各種顕微鏡法で解析した。そして、組換えウイルスを構築し転写制御因子VP30のオリエンテーションを明らかにすると共に、その機能の一端を解明することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ウイルスタンパク質に対する薬剤、例えばRNAポリメラーゼ阻害薬はウイルスの転写・複製を選択的に抑制できるので、高い特異性を持つ抗ウイルス薬として知られる。しかしエボラウイルス(EBOV)のRNAポリメラーゼ複合体の構造はわかっておらず、その制御機構も不明であった。そこで本研究では、EBOVのRNAポリメラーゼ複合体を形成する転写制御因子VP30がどのようにヌクレオカプシド形成に関わるか、介在する宿主細胞因子も含めて、高解像度顕微鏡を用いて解明することを目指した。ウイルスの転写・複製機構を制御する分子機構を解明することで、アセンブル阻害剤やポリメラーゼ阻害薬の開発に貢献することが期待される。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] フィリップ大学マールブルグ(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] フィリップ大学マールブルグ(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Ebola Virus Nucleocapsid-Like Structures Utilize Arp2/3 Signaling for Intracellular Long-Distance Transport.2020

    • 著者名/発表者名
      Katharina Grikscheit, Olga Dolnik, Yuki Takamatsu, Ana Raquel Pereira, Stephan Becker.
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9(7) 号: 7 ページ: 1-15

    • DOI

      10.3390/cells9071728

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Integrity of the YxxL Motif of Ebola Virus VP24 Is Important for the Transport of Nucleocapsid-Like Structures and for the Regulation of Viral RNA Synthesis.2020

    • 著者名/発表者名
      Takamatsu Y, Kolesnikova L, Schauflinger M, Noda T, Becker S.
    • 雑誌名

      J Virol

      巻: 94 号: 9 ページ: 1-44

    • DOI

      10.1128/jvi.02170-19

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 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] Serine-arginine protein kinase 1 regulates Ebola virus transcription.2020

    • 著者名/発表者名
      Takamatsu, Y., Krテ、hling, V., Kolesnikova, L., Halwe, H., Lier, C., Baumeister, S., Noda, T., Biedenkopf, N., Becker, S.
    • 雑誌名

      mBio

      巻: 11 号: 1 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1128/mbio.02565-19

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 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] A live-cell imaging system for visualizing the transport of Marburg virus nucleocapsid-like structures.2019

    • 著者名/発表者名
      Takamatsu Y, Dolnik O, Noda T, Becker S.
    • 雑誌名

      Virol J.

      巻: 16 号: 1 ページ: 159-159

    • DOI

      10.1186/s12985-019-1267-9

    • 関連する報告書
      2019 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] Microtubule-dependent transport of arenavirus matrix protein demonstrated using live-cell imaging microscopy.2019

    • 著者名/発表者名
      Takamatsu Y, Kajikawa J, Muramoto Y, Nakano M, Noda T.
    • 雑誌名

      Microscopy (Oxf)

      巻: 68 ページ: 450-456

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfz034

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Inhibition of Myosin Vb-associated recycling pathways disrupts trafficking of Marburg virus glycoprotein.2019

    • 著者名/発表者名
      Sandro Halwe, Yuki Takamatsu, Stephan Becker, Olga Dolnik.
    • 学会等名
      29th Annual Meeting of the Society for Virology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ebola virus nucleocapsid-like structures induce actin tails for intracellular transport downstream of Rac1-signalling.2019

    • 著者名/発表者名
      Katharina Grikscheit, Yuki Takamatsu, Stephan Becker.
    • 学会等名
      29th Annual Meeting of the Society for Virology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional region of Nucleoprotein in assembly and transport of Ebola virus nucleocapsid-like structure.2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Takamatsu, Ai Hirabayashi, Stephan Becker, Takeshi Noda.
    • 学会等名
      第67回日本ウイルス学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 機能既知化合物ライブラリーを用いたラッサウイルス侵入阻害薬の探索2019

    • 著者名/発表者名
      武長徹、梶川純一、平林愛、髙松由基、村本裕紀子、野田岳志
    • 学会等名
      9th NSVJ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アレナウイルス持続感染に関与する細胞内膜系構造の微細構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      梶川純一、平林愛、胡上帆、高松由基、中野雅博、村本裕紀子、野田岳志
    • 学会等名
      9th NSVJ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] クライオ電子顕微鏡法によるマールブルグウイルスNP-RNA 複合体の構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 陽子、髙松 由基、杉田 往彦、野田 岳志ら
    • 学会等名
      9th NSVJ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] エボラウイルス NP-RNA 複合体の形成に重要なアミノ酸残基の同定2019

    • 著者名/発表者名
      祝部 和也、髙松 由基、杉田 往彦、野田 岳志ら
    • 学会等名
      9th NSVJ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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