インタラクトーム解析によるトガ・マトナウイルスのゲノム複製機構の解明

• 研究課題/領域番号: 21K08500
• 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54030:感染症内科学関連
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 坂田 真史 国立感染症研究所, ウイルス第三部, 主任研究官 (20600547)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 風疹ウイルス / ゲノム複製機構 / 近接ビオチン化酵素 / マトナウイルス / 宿主因子 / ゲノム複製 / host-virus interaction / インタラクトーム / トガウイルス

研究開始時の研究の概要

トガ・マトナウイルス感染細胞におけるウイルスタンパク質と宿主因子の相互作用の全体像は、未だ明らかになっていない。本研究では、ゲノム複製を担う非構造タンパク質と相互作用する宿主因子を近位依存性ビオチン標識を用いて、網羅的に収集して同定する。同定した因子群と非構造タンパク質のインタラクトーム解析により、ゲノム複製に関わる生物学的経路のネットワークを可視化する。その特徴からゲノム複製に関与する重要な宿主因子候補を選定する。それら因子のゲノム複製における役割を明らかにして、トガ・マトナウイルスのゲノム複製に関与する重要な新規宿主因子を同定する。

研究成果の概要

ウイルスは感染した細胞内でウイルス遺伝子を発現させ、その翻訳産物であるウイルスタンパク質と様々な細胞内在性タンパクの相互作用によって効率的にゲノムを複製する。本研究では、近傍に位置するタンパク質へビオチンを付加する酵素を風疹ウイルスのゲノム複製を担う非構造タンパク質、p150へ融合させて、そのウイルスタンパク質近傍に存在する細胞内在性タンパク質をビオチン化タンパク質精製と質量分析法により網羅的に同定した。それらタンパク質群とウイルスタンパク質の相互作用ネットワークを解析し、個々の内在性タンパク質のゲノム複製への寄与を評価した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、ウイルス感染における細胞内タンパク質の役割について重要な知見が得られた。特に、風疹ウイルスのゲノム複製に関与する細胞内在性タンパク質の同定は、ゲノム複製機構の理解に繋がると考えれる。ゲノム複製における細胞内在性タンパク質の相互作用機序の理解は、さらに将来の治療・予防戦略の開発に貢献する可能性がある。