センダイウイルスの出芽極性と出芽極性を規定する分子機構

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06670334
• 研究機関: 国立予防衛生研究所
• 研究代表者: 田代 眞人 国立予防衛生研究所, ウイルス第一部, 部長 (90111343)
• 研究分担者: 山田 堅一郎 国立予防衛生研究所, ウイルス第一部, 主任研究官 (30150189) ; 板村 繁之 国立予防衛生研究所, ウイルス第一部, 主任研究官 (60203080) ; 井上 直樹 国立予防衛生研究所, ウイルス第一部, 主任研究官 (90183186)
• キーワード: センダイウイルス / ウイルス出芽極性 / F1-R株 / 細胞極性 / M遺伝子 / M蛋白 / 細胞骨格系 / 微小管

研究概要

上皮細胞におけるセンダイウイルスの出芽は、ウイルス膜蛋白の輸送極性に一致した領域で起こる。マウスに呼吸器感染を起こす野性株は尖頂面から出芽するが、全身感染を起こす変異株F1-Rは側基底面からも出芽し、出芽極性の違いが臓器特異性を決めている。この出芽極性を規定する分子機構を解析した。
1.MDCK細胞にF1-R株を感染させると、ノコダゾール処理の場合と同様に、微小管が脱重合して細胞極性が破綻し、ウイルスは両極性に出芽した。遺伝子解析から、変異M遺伝子の関与が示唆された。
2.そこで、変異M遺伝子をMDCK細胞に導入して発現させたところ、微小管がチュブリンに脱重合して細胞極性が破綻した。この様な細胞においてウイルス糖蛋白を発現させると、F1-R株のみならず野性株の糖蛋白も両極性に輸送され、またウイルスを感染させるといずれのウイルスも両極性に出芽した。
3野性株のMを発現させた細胞では細胞極性の変化は認められず、F1-R株と野性株の糖蛋白はどちらも尖頂領域に輸送された。
4.以上の成績は、センダイウイルスの出芽極性は微小管に依存していること。また、F1-R株の変異M蛋白が宿主細胞の微小管の脱重合を促進し、その結果、トランス・ゴルジにおけるウイルス糖蛋白の選別や輸送小胞の極性輸送が乱されて両極性に発現し、両極性にウイルスが出芽すると結論された。

研究成果

• [文献書誌] K.Sakai: "Sendai Virus infection changes the subcellular localization of Tryptase Clara in rat bronchiolar epithelial cells" Eur.Respi.J.7. 886-892 (1994)
• [文献書誌] M.Tashiro: "Regulated secretion of Tryptase Clara and surfactant in rat lungs;implications for pulmonary pathogenesis of Sendai virus" Virology. (1995)
• [文献書誌] M.Tashiro: "Involvement of the mutated M protein in altered budding polarity of a pantropic mutant,F1-R,of Sendai virus" J.Virol.(1995)
• [文献書誌] T.Odagiri: "A mechanism of the production of influenza A virus DI particles:selective packaging of DI-RNA at the assembly process" J.Virol.(1995)
• [文献書誌] R.Rott: "Influenza viruse, cell enzymes and pathogenicity" Amer.Rev.Respir.Dis.(1995)
• [文献書誌] M.Tashiro: "Molecular bases of the pathogecicity of respiratory viral infections" Seminars in Virology. (1995)
• [文献書誌] 田代 眞人: "クララ細胞-呼吸器ウイルス感染におけるあらたな役割-" 医学のあゆみ. 170. 13-17 (1994)
• [文献書誌] 田代 眞人: "インフルエンザの感染病理機構 ウイルス活性化プロテアーゼからのアプローチ" 細胞工学. 14. 288-296 (1995)
• [文献書誌] 田代 眞人: "センダイウイルスの感染病理機構 宿主プロテアーゼによるウイルス活性化と出芽極性" ウイルス. (1995)
• [文献書誌] 田代 眞人: "細菌混合感染によるインフルエンザウイルス病原性の増強" 医学のあゆみ. (1995)
• [文献書誌] M.Homma: "Sendai virus;in Encyclopedia of Virology" Academic Press,London, 1622 (1994)