ポリオウイルス感染を決定する生体機能

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07102005
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 野本 明男 東京大学, 医科学研究所, 教授 (70112670)
• キーワード: ポリオウイルス / 感染モデルマウス / ポリオウイルス受容体 / 病原性 / 体内伝播 / IRES / 神経軸索輸送 / 宿主

研究概要

ポリオウイルス(PV)感染により、細胞側分子にいかなる変化が生じるかを知るため、感染前後の細胞側蛋白質に関するプロテオーム解析を行った。その結果、二次元ゲルのパターン上に経時的に出現するスポットや消失するスポットが存在することが明らかとなった。現在、これらの蛋白質の同定を行っている。
我々が提唱している「IRES(internal ribosomal entry site)依存性ウイルストロピズム」の概念をさらに支持する目的で、PVのIRESをHCVのIRESで置換したキメラPVを作製し、そのキメラの肝臓と中枢神経系における複製能力を親株PVと比較した。その結果、PV IRESは肝臓および中枢神経系の両方で働くが、HCV IRESは肝臓のみで働くことを強く示唆する結果を得た。
これまでに、ヒトポリオウイルス受容体(hPVR)の細胞内領域(cyto)は、細胞質ダイニン軽鎖1と結合することを明らかにし、この相互作用が、PVの逆行性神経軸索輸送に重要であることを示唆した。そこで、この相互作用に必要なhPVR-cytoの領域を明らかにするため、hPVR-cytoの欠損変異分子と細胞質ダイニン軽鎖1との結合性を検討した。その結果、この相互作用には、hPVR-cytoのN末端の20アミノ酸が必須であることが明らかになった。
hPVRは2つの機能を持つと考えられている。すなわち、PVへの結合能とPV粒子構造の変化能である。この2つの機能それぞれのPV感染成立にとっての役割を解析するため、新たな実験系の開発を行った。まず、PVに非感受性のマウス細胞にFcγレセプターを発現させ、LmFcRI細胞と名付けた。この細胞とPVを媒介する分子として、1)数種の抗PV単クローン抗体、又は2)hPVR細胞外領域とマウスIgG2aのFc部分の融合分子(PVR-IgG2a)を用いた。実験の結果、PV感染は、細胞表面にPV粒子が結合するだけでも生じるが、そこにhPVR特異的な作用が加わると感染効率が著しく上昇することが明らかとなった。個体への感染成立を考えるとき、このhPVRによる感染効率の上昇が重要かつ必須の条件であろうと考えている。

研究成果

• [文献書誌] Minetaro Arita: "Interaction of poliovirus with its receptor affords a high level of infectivity to the virion in poliovirus infections mediated by the Fc receptor"J. Virol.. 73(2). 1066-1074 (1999)
• [文献書誌] Kazuko Shiroki: "Intracellular redistribution of truncated La protein produced by poliovirus 3C^<pro>-mediated cleavage"J. Virol.. 73(3). 2193-2200 (1999)
• [文献書誌] Toshihiko Ishii: "Identification of a new element for RNA replication within the internal ribosome entry site of poliovirus RNA"J. Gen. Virol.. 80(4). 917-920 (1999)
• [文献書誌] Minetaro Arita: "Multiple pathways for establishment of poliovirus infection"Virus Res.. 62. 97-105 (1999)
• [文献書誌] Takeshi Isoyama: "Lower concentration of La protein required for internal ribosome entry on hepatitis C virus RNA than poliovirus RNA"J. Gen. Virol.. 80(9). 2319-2327 (1999)
• [文献書誌] Qingmei Jia: "Isolation and molecular characterization of a poliovirus type 1 mutant that replicates in the spinal cord of mice"J. Virol.. 73(7). 6041-6047 (1999)
• [文献書誌] Shusuke Kuge: "Redox Regulation of Cell Signaling and Its Clinical Application"Marcel Dekker,Inc.. 328 (1999)