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2018 年度 実績報告書

ウイルス感染に対する宿主染色体の4D応答機構

計画研究

研究領域染色体オーケストレーションシステム
研究課題/領域番号 15H05978
研究機関国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所

研究代表者

今井 由美子  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 ワクチン・アジュバント研究センター, プロジェクトリーダー (50231163)

研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワードウイルス感染
研究実績の概要

ウイルスは宿主細胞を含む様々な細胞機能を利用・略奪することによって増殖する。そこで感染細胞の核内には、ウイルス・宿主相互作用を介した連続的な摂動が加わる。本研究では、ウイルス感染によって、染色体が調和して機能する仕組み「染色体オーケストレーションシステム(染色体OS)」がどのように制御されているかを解明することを目的としている。
当該年度は、核内でウイルスゲノム(RNA)の転写・複製を行うインフルエンザウイルスをモデルとして、野生型とヒストンメチル化酵素が欠損した培養細胞を用いて、感染に伴う染色体3D構造の変化を4CならびにHi-C法で解析した。また、同ヒストンメチル化酵素と結合する、ウイルスタンパク質ならびに核内タンパク質を同定した。さらに、同ヒストンメチル化酵素の欠損 (KO)マウスを用いてインフルエンザの病態を制御するメカニムズを検討した。KO細胞では、野生型(WT)に比べ、クロマチンの3-D構造が大きく変化していること、また WT細胞にウイルスを感染させるとクロマチンの3-D構造がダイナミックに変化することがわかった。また、感染させたKOマウスでは、WTに比べ、ウイルスの複製、インターーフェロン応答、炎症反応が大きく変化していることがわかった。さらに、KO細胞あるいは感染させたWT細胞でクロマチン3-Dが変化した領域には、インフルエンザウイルス感染症の病態の形成に関わる、ウイルスの複製を制御する領域、インターフェロン応答に関与する領域、炎症反応に関与する領域が含まれていることがわかった。

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

本年度は、前年度の研究を発展させて、メチル化酵素欠損細胞を用いて染色体3D構造変化を解析することができた。さらにメチル化酵素欠損マウスを用いて、インフルエンザの病態形成における同酵素の役割に関する検討を進めることが出来た。

今後の研究の推進方策

今後はウイルス感染にともなう、宿主染色体の3D構造変化(ループ形成など)のメカニズムについて、さらに検討する予定である。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 5件、 招待講演 10件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] Ludwig-Maximilians-University(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Ludwig-Maximilians-University
  • [国際共同研究] FMI for Biomedical Research(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      FMI for Biomedical Research
  • [国際共同研究] IMBA(オーストリア)

    • 国名
      オーストリア
    • 外国機関名
      IMBA
  • [雑誌論文] Genome-Scale CRISPR/Cas9 Screening Reveals Squalene Epoxidase as a Susceptibility Factor for Cytotoxicity of Malformin A12019

    • 著者名/発表者名
      Koizumi Y, Fukushima J, Kobayashi Y, Kadowaki A, Natsui M, Yamaguchi T, Imai Y, Sugiyama T, Kuba K
    • 雑誌名

      Chembiochem

      巻: 20(12) ページ: 1563-1568

    • DOI

      10.1002/cbic.201800769

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Loss of Apelin Augments Angiotensin II-Induced Cardiac Dysfunction and Pathological Remodeling2019

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Kadowaki A, Suzuki T, Ito H, Watanabe H, Imai Y, Kuba K
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 20(2) ページ: E239

    • DOI

      10.3390/ijms20020239

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Pulmonary phagocyte-derived NPY controls the pathology of severe influenza virus infection2018

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara S, Hoshizaki M, Ichida Y, Lex D, Kuroda E, Ishii KJ, Magi S, Okada M, Takao H, Gandou M, Imai H, Hara R, Herzog H, Yoshimura A, Okamura H, Penninger JM, Slutsky AS, Uhlig S, Kuba K, Imai Y
    • 雑誌名

      Nat Microbiol

      巻: 4(2) ページ: 258-268

    • DOI

      10.1038/s41564-018-0289-1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Involvement of RSK1 activation in malformin-enhanced cellular fibrinolytic activity2018

    • 著者名/発表者名
      Koizumi Y, Nagai K, Gao L, Koyota S, Yamaguchi T, Natsui M, Imai Y, Hasumi K, Sugiyama T, Kuba K
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 8(1) ページ: 5472

    • DOI

      10.1038/s41598-018-23745-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] インフルエンザウイルス感染に伴う宿主ゲノム3D構造の変化2019

    • 著者名/発表者名
      市田悠、椎森仁美、今井由美子
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会
  • [学会発表] ウイルス感染に対する宿主染色体3D変化のダイナミクス2019

    • 著者名/発表者名
      今井由美子
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] インフルエンザウイルス感染におけるmRNA翻訳制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      椎森仁美、市田悠、今井由美子
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会
  • [学会発表] Dynamic changes in host nuclear system to influenza virus infection2019

    • 著者名/発表者名
      今井由美子
    • 学会等名
      The 3rd Annual Chiba University-UCSD Symposium on Mucosal Immunology, Allergy and Vaccines:Impact on Mucosal Diseases and Global Health
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 宿主核内システムから見たウイルス感染症の重症化機構2019

    • 著者名/発表者名
      今井由美子
    • 学会等名
      第12回次世代アジュバント研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Chromatin 3D structure in influenza virus infection2019

    • 著者名/発表者名
      今井由美子
    • 学会等名
      新学術領域 第8回領域会議
  • [学会発表] 貪食細胞由来の神経ペプチドによるインフルエンザ重症化機構2018

    • 著者名/発表者名
      今井由美子
    • 学会等名
      第28回日本循環薬理学会
  • [学会発表] ウイルス感染に対する宿主核内システムの応答機構2018

    • 著者名/発表者名
      今井由美子
    • 学会等名
      第46回日本臨床免疫学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経ペプチドによるインフルエンザ重症化の制御機構2018

    • 著者名/発表者名
      今井由美子
    • 学会等名
      心血管膜輸送研究会2018
    • 招待講演
  • [学会発表] ウイルス感染に対する宿主核内システムの応答機構2018

    • 著者名/発表者名
      今井由美子
    • 学会等名
      第17回関西ライフサイエンス リーディングサイエンティストセミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] ウイルス感染に対する宿主エピゲノム応答2018

    • 著者名/発表者名
      今井由美子
    • 学会等名
      千葉大学未来医療教育研究機構セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Pulmonary phagocyte-derived NPY and Y1 receptor axis controls the pathology of severe influenza virus infection2018

    • 著者名/発表者名
      Yumiko Imai,Yu Ichida
    • 学会等名
      第18回 国際薬理学・臨床薬理学会議(WCP2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Influenza virus infection affects host epigenome structure associated with histone methylation2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Ichida,Yumiko Imai
    • 学会等名
      第18回 国際薬理学・臨床薬理学会議(WCP2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic changes in host nuclear system to influenza virus infection2018

    • 著者名/発表者名
      今井由美子
    • 学会等名
      JMCB Symposium 2018: Looking into Complex Diseases
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Host chromatin 4D response to influenza virus infection2018

    • 著者名/発表者名
      今井由美子
    • 学会等名
      新学術領域・染色体OS第7回領域会議
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spacer acquisition in Pyrococcus furiosus CRISPR-Cas system2018

    • 著者名/発表者名
      椎森仁美、今井由美子
    • 学会等名
      第6回「CCR4-NOT研究会」
  • [学会発表] Dynamic changes in host nuclear system to influenza virus infection2018

    • 著者名/発表者名
      今井由美子
    • 学会等名
      IPR Seminar BioNetworks in Health and Diseases
    • 招待講演
  • [産業財産権] アンジオテンシン変換酵素2活性を有する原核微生物由来ポリペプチドの医薬用途2018

    • 発明者名
      今井由美子 他
    • 権利者名
      今井由美子 他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2018-165890
  • [産業財産権] 神経ペプチドYとその受容体の抗インフルエンザ作用2018

    • 発明者名
      今井由美子 他
    • 権利者名
      今井由美子 他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2018-211311

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公開日: 2019-12-27  

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