ウイルスの宿主細胞選択における攻防

2015 年度 実績報告書

• 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: 24115005
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 柳 雄介 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (40182365)
• 研究分担者: 荒瀬 尚 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (10261900)
• 研究期間 (年度): 2012-06-28 – 2017-03-31
• キーワード: ウイルス / 免疫学 / 感染症 / 微生物 / 蛋白質 / 麻疹ウイルス / ヘルペスウイルス / 膜融合

研究実績の概要

研究代表者は、ウイルスの宿主細胞選択における攻防を研究し、ウイルスのトロピズムや宿主域決定のメカニズムを明らかにすることを目的としている。麻疹ウイルスの細胞侵入に関わるエンベロープ上のH蛋白質、F蛋白質の構造を明らかにするために、stalk領域を含むH蛋白質の細胞外領域、F蛋白質の細胞外領域を精製し、結晶化を進めた。麻疹ウイルスの神経細胞感染に、F蛋白質の変異による膜融合能の亢進が重要であることを明らかにした。それに関わる神経細胞上の新規受容体の同定を進めた。麻疹ウイルスの複製に宿主のアクチン制御タンパク質cofilinが関わっていることを明らかにした。ムンプスウイルスのHN蛋白質head 領域の結晶構造とHN蛋白質の変異体の機能解析から、シアル酸に加えそれに続く糖鎖領域もムンプスウイルスに対する受容体機能に重要であることを明らかにした。分担研究者は、ヘルペスウイルスの細胞内侵入機構やウイルス感染細胞に対する免疫応答の解析を行っている。ウイルス感染におけるエンベロープ上のシアル酸の機能解析を行い、水痘・帯状疱疹ウイルスの感染にはgB上の特定のシアル酸が必須であることを明らかにした。実際、gB受容体であるMAG上のシアル酸結合部位に変異を加えることによって膜融合がおこらなくなった。したがって、ウイルスエンベロープ上のシアル酸は本ウイルスの感染性を決定する上で重要な機能を担っていると考えられた。

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

麻疹ウイルス、ムンプスウイルスの細胞侵入機構に関する研究が進展し、理解を深めている。また、水痘・帯状疱疹ウイルスの感染時の膜融合の分子機構を解明した。

今後の研究の推進方策

当初の計画にしたがって研究を進める。特に、麻疹ウイルス、ムンプスウイルスの膜融合、細胞侵入機構の解析を進める。また、免疫細胞に発現している分子を中心に、宿主への感染性を決定するファクターの同定の解明を進めると同時に、CRISPR-Cas9システム等を用いてウイルス側の遺伝子の機能の解析も行う。

研究成果

• [雑誌論文] Cooperative Interaction Within RNA Virus Mutant Spectra (2016)
  • 著者名/発表者名: Shirogane Y, Watanabe S, Yanagi Y
  • 雑誌名: Curr Top Microbiol Immunol 巻: 392 ページ: 219-229
  • DOI: 10.1007/82_2015_461
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microbially cleaved immunoglobulins are sensed by the innate immune receptor LILRA2 (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirayasu K, Saito F, Suenaga T, Shida K, Arase N, Oikawa K, Yamaoka T, Murota H, Chibana H, Nagai H, Nakamura Y, Katayama I, Colonna M, Arase H
  • 雑誌名: Nature Microbiol 巻: 16054 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1038/nmicrobiol.2016.54
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sialic Acids on Varicella-Zoster Virus Glycoprotein B Are Required for Cell-Cell Fusion (2016)
  • 著者名/発表者名: Suenaga T, Matsumoto M, Arisawa F, Kohyama M, Hirayasu K, Mori Y, Arase H
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 290 ページ: 19833-19843
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.635508
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Actin-Modulating Protein Cofilin Is Involved in the Formation of Measles Virus Ribonucleoprotein Complex at the Perinuclear Region (2015)
  • 著者名/発表者名: Koga R, Sugita Y, Noda T, Yanagi Y, Ohno S
  • 雑誌名: J Virol 巻: 89 ページ: 10524-10531
  • DOI: 10.1128/JVI.01819-15
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Murine gammaherpesvirus 68 open reading frame 35 is required for efficient lytic replication and latency (2015)
  • 著者名/発表者名: Hikita S, Yanagi Y, Ohno S
  • 雑誌名: J Gen Virol 巻: 96 ページ: 3624-3634
  • DOI: 10.1099/jgv.0.000310
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endothelial CD99 signals through soluble adenylyl cyclase and PKA to regulate leukocyte transendothelial migration (2015)
  • 著者名/発表者名: Watson RL, Buck J, Levin LR, Winger RC, Wang J, Arase H, Muller WA
  • 雑誌名: J Exp Med 巻: 212 ページ: 1021-1041
  • DOI: 10.1084/jem.20150354
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Functional and genetic diversity of leukocyte immunoglobulin-like receptor and implication for disease associations (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirayasu K, Arase H
  • 雑誌名: J Hum Genet 巻: 60 ページ: 703-708
  • DOI: 10.1038/jhg.2015.64
  • 査読あり
• [学会発表] Functional analysis of sialic acids on varicella-zoster virus glycoprotein B (2015)
  • 著者名/発表者名: Suenaga T, Katsumoto M, Arisawa F, Kohyama M, Hirayasu K, Mori Y, Arase H
  • 学会等名: 第63回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] STING-/MAVS-dependent type I IFN induction triggered by measles virus fusion (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe S, Ohno S, Glen M, Yanagi Y
  • 学会等名: 第63回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2015-11-23
• [学会発表] Structural basis of the interaction between mumps virus HN protein and its receptor (2015)
  • 著者名/発表者名: Kubota M, Hashiguchi T, Watanabe S, Ohno S, Matsuoka R, Nakayama T,Hiramatsu H, Suzuki S, Yanagi Y, Takeuchi K
  • 学会等名: 第63回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2015-11-23
• [学会発表] Identification of a cellular protein contributing to the efficient growth of Murine gammaherpesvirus 68 (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohno S, Yanagi Y
  • 学会等名: 第63回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2015-11-23
• [学会発表] DIR is an innate immune sensor for microbially cleaved immunoglobulins (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirayasu K, Saito F, Suenaga T, Shida K, Arase N, Oikawa K, Yamaoka T, Murota H, Chibana H, Nagai H, Nakamaru Y, Katayama I, Arase H
  • 学会等名: 第44日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2015-11-20
• [学会発表] Cellular misfolded proteins rescued from degradation by MHC class II molecules are possible targets for autoimmune diseases (2015)
  • 著者名/発表者名: Arase H
  • 学会等名: 第44日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2015-11-20
  • 招待講演
• [学会発表] Sialic acids on varicella-zoster virus glycoprotein B required for cell-cell fusion (2015)
  • 著者名/発表者名: Suenaga T, Mori Y, Arase H
  • 学会等名: 第14回あわじしま感染症・免疫フォーラム
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 麻疹 －基礎ウイルス学から見た新しい理解－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 柳 雄介
  • 学会等名: 第51回中部日本小児科学会
  • 発表場所: ウインクあいち（名古屋）
  • 年月日: 2015-08-25
  • 招待講演
• [学会発表] Sialic acids on varicella-zoster virus glycoprotein B required for cell-cell fusion (2015)
  • 著者名/発表者名: Suenaga T, Mori Y, Arase H
  • 学会等名: 40th Annual International Herpesvirus Workshop
  • 発表場所: Boise (U.S.A.)
  • 年月日: 2015-07-29
  • 国際学会
• [学会発表] 水痘帯状疱疹ウイルス（VZV）感染における糖鎖機能の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 末永 忠広、森 康子、荒瀬 尚
  • 学会等名: 第２９回ヘルペスウイルス研究会
  • 発表場所: 長崎にっしょうかん（長崎）
  • 年月日: 2015-06-04
• [備考] 大阪大学微生物病研究所免疫化学分野ホームページ
  • URL: http://immchem.biken.osaka-u.ac.jp/
• [備考] 九州大学大学院医学研究院ウイルス学分野ホームページ
  • URL: http://www.med.kyushu-u.ac.jp/virus/