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フィロウイルス粒子形成および転写・複製の構造基盤

研究課題

研究課題/領域番号 21K07052
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

杉田 征彦 (杉田征彦)  京都大学, 医生物学研究所, 准教授 (00734469)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードフィロウイルス / クライオ電子顕微鏡 / クエヴァウイルス / エボラウイルス / マールブルグウイルス / ヌクレオカプシド
研究開始時の研究の概要

近年、申請者らはヒトに対して高い致死率の感染症を引き起こすエボラウイルスのコア構造を高い解像度で明らかにした。しかし、エボラウイルスと同じフィロウイルス科に属する近縁のウイルス種については、構造に不明な点が多い。本研究では、フィロウイルス科に属する複数のウイルスコア構造を明らかにすることを目的とする。本研究によって、ウイルス進化の理解や、抗ウイルス薬の開発に発展することが期待できる。

研究成果の概要

本研究では、クライオ電子顕微鏡単粒子解析法を用いてフィロウイルスのコア構造であるヌクレオカプシドならびに核タンパク質 (NP)-RNA複合体の高分解能構造を解析し、エボラウイルスのヌクレオカプシド様構造、マールブルグウイルスおよびヨーロッパで発見されたフィロウイルス(クエヴァウイルス)のNP-RNA複合体の詳細な構造を明らかにした。これにより、ヌクレオカプシド形成機構とその機能の構造基盤が明らかになった。これらの成果は、広範な抗フィロウイルス薬の開発に向けた重要な基盤情報になると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は、複数のフィロウイルスの核タンパク質(NP)-RNA複合体の高分解能構造を初めて明らかにし、NP-RNA複合体の形成機構と機能の構造基盤を解明した点にある。これにより、フィロウイルスの形成機構ならびにRNA合成におけるヌクレオカプシドコアの機能の理解が大幅に進んだと言える。これらの構造情報が広範な抗フィロウイルス薬の開発に向けた重要な基盤情報となり、致死性の高いフィロウイルス感染症に対する新たな治療法の開発が進展する可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 7件)

  • [国際共同研究] University of Marburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Cryoelectron microscopic structure of the nucleoprotein?RNA complex of the European filovirus, Lloviu virus2023

    • 著者名/発表者名
      Hu Shangfan、Fujita-Fujiharu Yoko、Sugita Yukihiko、Wendt Lisa、Muramoto Yukiko、Nakano Masahiro、Hoenen Thomas、Noda Takeshi
    • 雑誌名

      PNAS Nexus

      巻: 2 号: 4 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1093/pnasnexus/pgad120

    • 関連する報告書
      2022 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] Structural insight into Marburg virus nucleoprotein?RNA complex formation2022

    • 著者名/発表者名
      Fujita-Fujiharu Yoko、Sugita Yukihiko、Takamatsu Yuki、Houri Kazuya、Igarashi Manabu、Muramoto Yukiko、Nakano Masahiro、Tsunoda Yugo、Taniguchi Ichiro、Becker Stephan、Noda Takeshi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28802-x

    • 関連する報告書
      2021 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] Ultrastructure of influenza virus ribonucleoprotein complexes during viral RNA synthesis2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nakano, Yukihiko Sugita, Noriyuki Kodera, Sho Miyamoto, Yukiko Muramoto, Matthias Wolf, and Takeshi Noda
    • 雑誌名

      Commun. Biol.

      巻: 4 号: 1 ページ: 858-858

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02388-4

    • 関連する報告書
      2021 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] モノネガウイルスの核タンパク質とRNAが形成する超分子複合体の三次元構造2023

    • 著者名/発表者名
      杉田征彦
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子顕微鏡でウイルスをみる2023

    • 著者名/発表者名
      杉田征彦
    • 学会等名
      トキシンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural studies of pathogenic RNA viruses using electron microscopy2023

    • 著者名/発表者名
      Yukihiko Sugita
    • 学会等名
      東北大学大学院生命科学研究科・イノベーションセミナー、宮城
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 螺旋分子複合体の単粒子解析:フィロウイルス核タンパク質-RNA複合体の構造解析を例に2022

    • 著者名/発表者名
      藤田 陽子、杉田征彦、野田岳志
    • 学会等名
      第22回日本蛋白質科学会、筑波
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cryo-EM structure of the nucleoprotein-RNA complex of a novel filovirus, Lloviu virus2022

    • 著者名/発表者名
      Shangfan Hu, Yoko Fujita-Fujiharu, Yukihiko Sugita,, Lisa Wendt, Yukiko Muramoto, Masahiro Nakano, Thomas Hoenen, Takeshi Noda
    • 学会等名
      第60回日本生物物理学会、函館
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] マイナス鎖RNAウイルスの核タンパク質-RNA複合体構造2022

    • 著者名/発表者名
      杉田 征彦
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第65回シンポジウム、岡山
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cryo-EM structure of the nucleoprotein-RNA complex of a novel filovirus, Lloviu virus2022

    • 著者名/発表者名
      Shangfan Hu, Yoko Fujita-Fujiharu, Yukihiko Sugita, Lisa Wendt, Yukiko Muramoto, Masahiro Nakano, Thomas Hoenen, Takeshi Noda.
    • 学会等名
      The 4th East-Asia Microscopy Conference、Taiwan
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] クライオ電子顕微鏡を用いた病原RNAウイルスの構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      杉田征彦
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第77回学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural analyses on pathogenic RNA viruses using cryo-EM2021

    • 著者名/発表者名
      Yukihiko Sugita
    • 学会等名
      第59回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マールブルグウイルス 核タンパク質-RNA複合体の構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      藤田陽子、杉田征彦、髙松由基、祝部和也、五十嵐学、角田優伍、村本裕紀子、中野雅博、野田岳志
    • 学会等名
      第68回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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