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豚熱ウイルスと非定型豚ペスチウイルスの持続感染に関与するErns蛋白質の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 23K23769
補助金の研究課題番号 22H02504 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
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

迫田 義博  北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (40333637)

研究分担者 五十嵐 学  北海道大学, 人獣共通感染症国際共同研究所, 准教授 (10374240)
青木 博史  日本獣医生命科学大学, 獣医学部, 教授 (10440067)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2024年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワード豚熱ウイルス / 非定型豚ペスチウイルス / 持続感染 / Erns蛋白質 / 病原性
研究開始時の研究の概要

養豚業に大きな損害を及ぼす豚熱(CSF)ウイルスと非定型豚ペスチ(APP)ウイルスは、妊娠豚に持続感染し、胎子の流産や新生子豚の先天性神経異常症を引き起こすと考えられているが、両ウイルスの病原性の分子基盤には不明な点が多い。この研究計画では、CSFウイルスおよびAPPウイルスの病原性、特に持続感染を引き起こす分子基盤を解明するために、細胞の内・外からその機能が発揮できるウイルス構造蛋白質Ernsに着目する。ウイルスがブタに持続感染し、結果として胎子や新生子豚に病原性を発揮するきっかけとなる宿主免疫からの回避と制御された細胞死の抑制に関するErns蛋白質の機能を調べる。

研究実績の概要

豚熱(CSF)ウイルスおよび非定型豚ペスチ(APP)ウイルスの病原性、特に持続感染を引き起こす分子基盤を解明するために、2つのウイルスが属するフラビウイルス科ペスチウイルス属において病原性因子として細胞の内・外からその機能が発揮できるウイルス構造蛋白質Ernsに着目し、ブタに対して病原性を発揮するきっかけとなる宿主免疫からの回避と制御された細胞死の抑制に関するErns蛋白質の機能を調べる。
まず、Erns蛋白質について(a)RNase活性モチーフ(30H、74HE75-78KH79)に加え、(b)RNase活性モチーフ非依存的な免疫回避機構に関与するドメイン、および(c)アポトーシスやネクロトーシスに関与するドメインを立体構造解析から予測し、これらの部位に変異を挿入した組換えウイルスの作出を試みた。その結果、既存の領域以外のErnsのN末端もⅠ型インターフェロンが関与する自然免疫の回避に関与することがわかった。さらにこの領域は、ネクロトーシスの誘導にも関与することが明らかとなった。一方、立体構造から予測されたその他の3つのドメインに変異を挿入するためのウイルス完全長遺伝子4つの作製に成功したが、この遺伝子から感染性ウイルスは回収されなかった。これはこの3つの領域のアミノ酸変異が蛋白質の機能変化にとどまらず、ウイルス粒子の産生そのものに影響を及ぼしていると考察された。
さらに、国内で分離されたAPPウイルスのリバースジェネティクス系を確立し、人工的に作出された野外株と同じ遺伝子配列を持つ組換えウイルスを作出した。この人工ウイルスの性状が、野外株が子豚に対する増殖が限定的であったのと同様に、ウイルスの増殖性が低いことがわかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2023年度に実施予定であったErns蛋白質の新たな機能ドメインの同定を予定通り進めることができた。また組換えウイルスの作出やその性状解析も予定通りに実施できた。

今後の研究の推進方策

病原性因子として細胞の内・外からその機能が発揮できるウイルス構造蛋白質Ernsの宿主免疫からの回避と制御された細胞死の抑制に関する機能解析を計画通りに進める。一方、リバースジェネティクスで作出した非定型豚ペスチウイルスを豚に接種しても感染性ウイルスの回収が出来ず、ウイルス遺伝子の検出にとどまった。ウイルスの接種法を改良しても研究を進めるために十分なウイルス増殖が確認できない場合には、非定型豚ペスチウイルスに関連する他のペスチウイルス(反芻獣由来ペスチウイルスと海獣由来ペスチウイルス)をErns蛋白質の機能解析に追加して研究を進める。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Establishment of a superinfection exclusion method for pestivirus titration using a recombinant reporter pestiviruses2024

    • 著者名/発表者名
      MIMURA Yume、HIONO Takahiro、HUYNH Loc Tan、OGINO Saho、KOBAYASHI Maya、ISODA Norikazu、SAKODA Yoshihiro
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 86 号: 4 ページ: 389-395

    • DOI

      10.1292/jvms.24-0005

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 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] A rapid and versatile reverse genetics approach for generating recombinant positive-strand RNA viruses that use IRES-mediated translation2024

    • 著者名/発表者名
      Tamura Tomokazu、Yamamoto Hirotaka、Ogino Saho、Morioka Yuhei、Tsujino Shuhei、Suzuki Rigel、Hiono Takahiro、Suzuki Saori、Isoda Norikazu、Sakoda Yoshihiro、Fukuhara Takasuke
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 98 号: 3

    • DOI

      10.1128/jvi.01638-23

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation and Efficacy of Two Chimeric Viruses Derived from GPE- Vaccine Strain as Classical Swine Fever Vaccine Candidates2023

    • 著者名/発表者名
      Huynh Loc Tan、Isoda Norikazu、Hew Lim Yik、Ogino Saho、Mimura Yume、Kobayashi Maya、Kim Taksoo、Nishi Tatsuya、Fukai Katsuhiko、Hiono Takahiro、Sakoda Yoshihiro
    • 雑誌名

      Viruses

      巻: 15 号: 7 ページ: 1587-1587

    • DOI

      10.3390/v15071587

    • 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] Exploring Appropriate Strategies for Vaccination against Classical Swine Fever under a Dynamic Change in Antibody Titer in Sows after Starting Vaccination in a Japanese Farm Setting2023

    • 著者名/発表者名
      Ukita Makoto、Kuwata Keisuke、Tanaka Eiji、Matsuyama Ryota、Isoda Norikazu、Sakoda Yoshihiro、Yamamoto Takehisa、Makita Kohei
    • 雑誌名

      Transboundary and Emerging Diseases

      巻: 2023 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1155/2023/5541976

    • 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] Isolation and artificial production of atypical porcine pestivirus, using the swine-kidney-derived cell line SK-L2023

    • 著者名/発表者名
      Shiokawa Mai、Morita Yui、Nagai Makoto、Haritani Makoto、Aoki Hiroshi
    • 雑誌名

      Archives of Virology

      巻: 168 号: 12

    • DOI

      10.1007/s00705-023-05919-y

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Establishment of guinea pig kidney cell lines with potential application in the production of a classical swine fever live GPE<sup>−</sup> vaccine2023

    • 著者名/発表者名
      SHIODA Moe、SHIOKAWA Mai、AOKI Hiroshi
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 85 号: 3 ページ: 308-317

    • DOI

      10.1292/jvms.22-0385

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 豚熱ウイルスの特徴~検査体制と防疫2022

    • 著者名/発表者名
      迫田義博
    • 雑誌名

      家畜衛生学雑誌

      巻: 48 ページ: 113-116

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 妊娠豚へのワクチン接種時期と初乳摂取制限が哺乳子豚の血清中豚熱中和抗体に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      NOGUCHI Michiko、SUZUKI Takehito、KOSOGABE Hitomi、SASAKI Yosuke、AOKI Hiroshi、NAGAI Makoto
    • 雑誌名

      日本獣医師会雑誌

      巻: 75 号: 9 ページ: e180-e185

    • DOI

      10.12935/jvma.75.e180

    • ISSN
      0446-6454, 2186-0211
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 先天性振戦(ダンス病)と非定型豚ペスチウイルス2022

    • 著者名/発表者名
      塩川舞、青木博史
    • 雑誌名

      All about SWINE

      巻: 61 ページ: 12-19

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Classical swine fever in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sakoda
    • 学会等名
      The 10th Asian Pig Veterinary Society (APVS) Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Rescue and efficacy of chimeric virus derived from vGPE- for classical swine fever marker vaccine2023

    • 著者名/発表者名
      Huynh Tan Loc, Lim Yik Hew, 荻野 紗帆, 三村 優芽, 金 琢洙, 日尾野 隆大, 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] Generation and efficacy of chimeric virus derived from vGPE- vaccine strain for classical swine fever marker vaccine2023

    • 著者名/発表者名
      Loc Tan Huynh, Lim Yik Hew, Saho Ogino, Yume Mimura, Maya Kobayashi, Taksoo Kim, Takahiro Hiono, 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] 三村 優芽, Huynh Tan Loc, 小林茉弥, 日尾野 隆大, 磯田 典和, 迫田 義博2023

    • 著者名/発表者名
      組換えレポーターウイルスを用いたペスチウイルスの新しい感染価測定方法の確立
    • 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] 非定型豚ペスチウイルスの分離とイノシシから検出されたウイルスの遺伝学的解析2023

    • 著者名/発表者名
      塩川舞,長井誠,青木博史
    • 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] Generation of a recombinant virus derived from the vaccine strain vGPE- for marker vaccine against classical swine fever2022

    • 著者名/発表者名
      HUYNH Loc Tan, OGINO Saho, MIMURA Yume, KIM Taksoo, HIONO Takahiro, ISODA Norikazu, SAKODA Yoshihiro
    • 学会等名
      第69回日本ウイルス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 豚熱ウイルスの特徴(検査態勢と防疫)2022

    • 著者名/発表者名
      迫田義博
    • 学会等名
      日本家畜衛生学会 家畜衛生フォーラム 豚熱の防疫
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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