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ウイルスに付加する糖鎖の異種宿主間病原体伝播における新規生物学的機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K14982
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分42020:獣医学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

日尾野 隆大  北海道大学, One Healthリサーチセンター, 講師 (00775819)

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
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードインフルエンザウイルス / SARS-CoV-2 / 糖タンパク質 / レクチンアレイ / 糖鎖構造解析 / ウイルス糖タンパク質 / グライコフォーム / 糖鎖 / インフルエンサウイルス / レクチンマイクロアレイ / αGal / 宿主間伝播
研究開始時の研究の概要

ウイルスはしばしばその最外殻を、宿主細胞が合成した糖鎖によって覆われている。糖鎖合成のマシナリには動物種差があるため、ウイルスに付加する糖鎖もまた、異種の宿主動物にとっては免疫原性を有することがある。ウイルスの異種宿主間伝播においては、 ウイルスと宿主が「ウイルスに付加する糖鎖」と「糖鎖に対する自然抗体」を介して相互作用し得るが、この詳細は不明でる。本研究では、実際の感染個体の中でウイルスに付加する糖鎖の構造解析に挑む。また宿主の抗糖鎖自然抗体を介したウイルス-宿主相互作用を解析することで、ウイルスの異種宿主間伝播機構における糖鎖の役割について、全く新しい理論の提唱を目指す。

研究成果の概要

ウイルスに付加する糖鎖の生物学的な機能を探索するために、ウイルス感染動物から採取した臓器乳剤を用い、ウイルス糖タンパク質上の糖鎖構造を解析できるか試みた。2段階の免疫沈降を実施することによって、ウイルス糖タンパク質を選択的かつ高精度に抽出することに成功したが、得られたシグナルは極めて微弱であり糖鎖に関する情報を得ることはできなかった。ウイルス糖タンパク質上の糖鎖構造を制御する機構として、タンパク質の産生量と折りたたみ効率が関与することがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

実際の感染個体で増殖したウイルスについて、培養細胞等で再増殖することなく、直接付加している糖鎖の構造を解析する手法を確立するには至らなかったものの、宿主由来のタンパク質をできる限り排除する必要があるなど課題が特定された。ウイルス糖タンパク質上の糖鎖構造を制御する機構については、本技術を応用展開していくことで、バイオ医薬品の翻訳後修飾の制御技術へと発展していく可能性があると考えている。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

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

  • [国際共同研究] Utrecht University(オランダ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Utrecht University(オランダ)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Continuous Introduction of H5 High Pathogenicity Avian Influenza Viruses in Hokkaido, Japan: Characterization of Viruses Isolated in Winter 2022-2023 and Early Winter 2023-20242024

    • 著者名/発表者名
      Hew Lim Yik、Isoda Norikazu、Takaya Fumihito、Ogasawara Kohei、Kobayashi Daiki、Huynh Loc Tan、Morita Tatsuru、Harada Rio、Zinyakov Nikolay Gennadievich、Andreychuk Dmitriy Borisovich、Chvala Ilya Alexandrovich、Irza Viktor Nikolaevich、Watanabe Yukiko、Fujita Hiroko、Saito Keisuke、Hiono Takahiro、Sakoda Yoshihiro
    • 雑誌名

      Transboundary and Emerging Diseases

      巻: 2024 号: 1 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1155/2024/1199876

    • 関連する報告書
      2023 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] Detection of H5N1 High Pathogenicity Avian Influenza Viruses in Four Raptors and Two Geese in Japan in the Fall of 20222023

    • 著者名/発表者名
      Nabeshima Kei、Takadate Yoshihiro、Soda Kosuke、Hiono Takahiro、Isoda Norikazu、Sakoda Yoshihiro、Mine Junki、Miyazawa Kohtaro、Onuma Manabu、Uchida Yuko
    • 雑誌名

      Viruses

      巻: 15 号: 9 ページ: 1865-1865

    • DOI

      10.3390/v15091865

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Turkeys possess diverse Siaα2-3Gal glycans that facilitate their dual susceptibility to avian influenza viruses isolated from ducks and chickens.2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi D, Hiono T, Ichii O, Nishihara S, Takase-Yoden S, Yamamoto K, Kawashima H, Isoda N, and Sakoda Y.
    • 雑誌名

      Virus Res.

      巻: 315 ページ: 198771-198771

    • DOI

      10.1016/j.virusres.2022.198771

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Protein folding of the influenza virus hemagglutinin affects its glycoforms2023

    • 著者名/発表者名
      伴 日向子, Robert de Vries, 久野 敦, 磯田 典和, 迫田 義博, 日尾野 隆大
    • 学会等名
      第70回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Loss of multiple N-glycosylations on the neuraminidase stalk domain enhances the pathogenicity of an H7N7 high pathogenicity avian influenza virus to chickens2023

    • 著者名/発表者名
      Daiki Kobayashi, Takahiro Hiono, Ayako Ohkawara, Takaya Ichikawa, Hinako Ban, Norikazu Isoda, Yoshihiro Sakoda
    • 学会等名
      第70回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] H13 avian influenza viruses recognize fucosylated α2,3 sialosides that distributed on the respiratory tract of slaty-backed gulls2023

    • 著者名/発表者名
      原田 里桜, 日尾野 隆大, 小林 大樹, 伴 日向子, 五十嵐 学, 磯田 典和, 迫田 義博
    • 学会等名
      第70回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] H13亜型鳥インフルエンザウイルスはカモメの呼吸器に分布するフコシル化α2,3シアル酸糖鎖を認識する2023

    • 著者名/発表者名
      原田里桜, 日尾野 隆大, 小林 大樹, 伴 日向子, 五十嵐 学, 磯田 典和, 迫田 義博
    • 学会等名
      第166回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Glycoscientific approaches toward understanding the host preference of avian influenza viruses2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hiono, Daiki Kobayashi, Yuto Kikutani, Masatoshi Okamatsu, Manabu Igarashi, Norikazu Isoda, Yoshihiro Sakoda, Hiroshi Kida
    • 学会等名
      The 6th One Health Lecture Series on Solutions to Global One Health Challenges Towards Human Animals and Environmental Health
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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