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インフルエンザウイルス・リボ核タンパク質複合体形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K16667
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
研究機関京都大学

研究代表者

杉田 征彦 (杉田征彦)  京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 特定助教 (00734469)

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)
キーワードインフルエンザウイルス / 微細構造 / 電子顕微鏡 / クライオ電子顕微鏡法 / クライオ電子顕微鏡
研究開始時の研究の概要

インフルエンザウイルスのリボ核タンパク質複合体は、ウイルスゲノムRNAの転写・複製の最小機能単位であり、ウイルス増殖において中心的な役割を担う。ウイルス増殖機構の理解には、この複合体の詳細な構造を明らかにすることが重要であるが、いまだ不明である。本研究では、リボ核タンパク質複合体の構造を解析し、その形成機構と機能の構造基盤を明らかにすることを目的とする。本研究により、ウイルス増殖機構の解明、新規インフルエンザ薬の開発に繋がることが期待できる。

研究成果の概要

インフルエンザウイルスのリボ核タンパク質複合体(RNP)は、ウイルスゲノムRNAの転写・複製の最小機能単位であり、ウイルス増殖において中心的な役割を担う。ウイルス増殖機構の理解や抗ウイルス薬の開発には、RNPの詳細な構造を明らかにすることが重要であるが、いまだ不明である。本研究では、クライオ電子顕微鏡像法を用いてRNPの形成および機能の構造学的な解明を目的とした。電子線トモグラフィー法およびボルタ位相板を用いたクライオ電子顕微鏡観察によりRNA合成反応中のウイルスRNP構造を解析した結果、分子上で異なる2種類の形態を示すことが判った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

インフルエンザウイルスのリボ核タンパク質複合体(RNP)は、ウイルスゲノムRNAの輸送・保護を担うほか、転写・複製の最小機能単位であり、ウイルス増殖において中心的な役割を担う分子装置である。本研究では、静止状態のRNP構造と、RNA合成反応中のRNP構造をクライオ電子顕微鏡を用いて解析した。その結果、静止・反応状態ともに柔軟なRNPの構造的特徴が明らかになった。また、RNA合成反応はRNPおよびRNA構造の異なる2つのモードで行われることが明らかになった。これらの結果は、柔らかな分子装置としてのインフルエンザウイルスRNPの物性と機能を明らかにする上で重要な知見である。

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

    (10件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] 病原RNAウイルスの電子顕微鏡解析2020

    • 著者名/発表者名
      杉田 征彦
    • 雑誌名

      顕微鏡

      巻: 55 号: 3 ページ: 125-130

    • DOI

      10.11410/kenbikyo.55.3_125

    • NAID

      130007967708

    • ISSN
      1349-0958, 2434-2386
    • 年月日
      2020-12-30
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マイナス鎖RNAウイルスの構造に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      杉田 征彦
    • 雑誌名

      ウイルス

      巻: 71(1) 号: 1 ページ: 91-100

    • DOI

      10.2222/jsv.70.91

    • NAID

      130008036175

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Structural studies on negative-strand RNA viruses using cryo-electron microscopy2020

    • 著者名/発表者名
      杉田征彦
    • 学会等名
      第43回 日本分子生物学会年会シンポジウム「ウイルス研究の多様性:2020から未来へ」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cryo-EM at Institute for Protein Science, Osaka University2020

    • 著者名/発表者名
      杉田征彦
    • 学会等名
      Cryo-EM course at OIST
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cryo-EM structure of the Ebola virus nucleocapsid core2019

    • 著者名/発表者名
      Yukihiko Sugita, Hideyuki Matsunami, Yoshihiro Kawaoka, Takeshi Noda, Matthias Wolf
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第75回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クライオ電子顕微鏡法を用いたエボラウイルス・核タンパク質-RNA複合体の構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      Yukihiko Sugita, Hideyuki Matsunami, Yoshihiro Kawaoka, Takeshi Noda, Matthias Wolf
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エボラウイルスのコア構造2019

    • 著者名/発表者名
      杉田征彦
    • 学会等名
      日本パスツール財団セミナーシリーズ第一回「ウイルスの構造と機能」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クライオ電子顕微鏡法を用いたエボラウイルス・核タンパク質-RNA複合体の構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      杉田征彦、松波秀行、河岡義裕、野田岳志、Matthias Wolf
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure of the Ebola virus core by single-particle cryo-EM2019

    • 著者名/発表者名
      Yukihiko Sugita, Hideyuki Matsunami, Yoshihiro Kawaoka, Takeshi Noda, Matthias Wolf
    • 学会等名
      International Symposium on Diffraction Structural Biology 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Structural studies on negative-strand RNA virus2019

    • 著者名/発表者名
      杉田征彦
    • 学会等名
      第67回日本ウイルス学会学術集会
    • 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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