ウイルス増殖機構のメゾスケール解析

• 研究領域: ウイルス感染現象における宿主細胞コンピテンシーの分子基盤
• 研究課題/領域番号: 25115505
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 野田 岳志 東京大学, 医科学研究所, 准教授 (00422410)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円); 2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2013年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
• キーワード: インフルエンザウイルス / エボラウイルス

研究実績の概要

本研究は、ウイルス感染後期におけるウイルスタンパク質複合体、ウイルスゲノム複合体、宿主細胞および宿主細胞オルガネラの微細構造変化を、種々の顕微鏡を駆使してメソスケール（数十～数百ナノメートルレベル）で解析することで、マイナス鎖RNAウイルスのウイルス増殖機構を明らかにすることを目的としている。エボラウイルスとインフルエンザウイルスをマイナス鎖RNAウイルスのモデルとして用いる。エボラウイルスをモデルとした研究では、ウイルスマトリックスタンパク質VP40が有する多機能性と多量体形成能の関連を明らかにする。
前年度は、エボラウイルスのマトリックスタンパク質VP40の分子構造をＸ線結晶康応解析により明らかにした。また、それらの変異体の分子構造を明らかにし、マトリックスタンパク質が有する多機能性と多量体形成能の関連を明らかにすることで、エボラウイルスのフィラメント状ウイルス粒子形成機構を構造学的に解明した。本年度は、主としてインフルエンザウイルスのゲノムRNA・ウイルスタンパク質複合体（RNP）に関する研究を進めた。インフルエンザウイルスのRNPにはRNApolymeraseが結合し、ゲノムRNAの転写・複製を担う。これまでに、ウイルス粒子から精製したRNPを用いてin vitro transcriptionアッセイ系を確立した。転写におけるRNPの微細構造変化を明らかにするために、本実験系と高速原子間力顕微鏡法を組み合わせ、転写反応中のRNPの可視化を進めている。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Ａ ｎｏｖｅｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｉｔｅ ｉｎ ｔｈｅ ＰＢ２ ｓｕｂｕｎｉｔ ｏｆ ｉｎｆｌｕｅｎｚａ Ａ ｖｉｒｕｓ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｆｏｒ ａｃｅｔｙｌ－ＣｏＡ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ， ＲＮＡ ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ， ａｎｄ ｖｉｒａｌ ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ． (2014)
  • 著者名/発表者名: Ｈａｔｋｅｙａｍａ Ｄ, Shoji M, Yamayoshi S, Hirota T, Nagae M, Yanagisawa S, Nakano M, Ohmi N, Noda T, Kawaoka Y, Kuzuhara T.
  • 雑誌名: Ｊ Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ 巻: 289 号: 36 ページ: 24980-94
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.559708
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Structural rearrangement of ebola virus VP40 begets multiple functions in the virus life cycle. (2013)
  • 著者名/発表者名: Bornholdt ZA, Noda T, Abelson DM, Halfmann P, Wood MR, Kawaoka Y, Saphire EO.
  • 雑誌名: Cell 巻: 154 号: 4 ページ: 763-74
  • DOI: 10.1016/j.cell.2013.07.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA topoisomerase 1 facilitates the transcription and replication of the Ebola virus genome. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi K, Halfmann P, Oyama M, Kozuka-Hata H, Noda T, and Kawaoka Y.
  • 雑誌名: J Virol 巻: 87 号: 16 ページ: 8862-8869
  • DOI: 10.1128/jvi.03544-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] The configuration of viral ribonucleoprotein complexes within the influenza A virion. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yukihiko Sugita, Hiroshi Sagara Takeshi Noda and Yoshihiro Kawaoka
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 87(23) 号: 23 ページ: 12879-12884
  • DOI: 10.1128/jvi.02096-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] The genome-packaging signal of the influenza A virus genome comprises a genome incorporation signal and a genome-bundling signal. (2013)
  • 著者名/発表者名: Goto H, Muramoto Y, Noda T, Kawaoka Y.
  • 雑誌名: J Virol. 巻: 87 号: 21 ページ: 11316-11322
  • DOI: 10.1128/jvi.01301-13
  • 査読あり