ロタウイルス非構造蛋白のエンテロトキシン分子の特定とその下痢防御への利用

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13460141
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 源 宣之 岐阜大学, 農学部, 教授 (10144007)
• 研究分担者: 阿閉 泰郎 岐阜大学, 農学部, 助教授 (90151084) ; 小森 成一 岐阜大学, 農学部, 教授 (70195866) ; 杉山 誠 岐阜大学, 農学部, 助教授 (80196774)
• キーワード: ロタウイルス / NSP4 / 下痢 / エンテロトキシン領域 / 哺乳マウス / モノクローナル抗体 / 抗原性状 / 酸化窒素(NO)

研究概要

本研究の目的は、人や動物に重篤な下痢を引き起こすロタウイルス感染症の発症機序を、ウイルス非構造蛋白質NSP4に焦点を絞り、分子生物学的に解明することである。
研究初年度の昨年(H13年)は、ハトロタウイルスPO-13株が哺乳マウスに下痢を起こし、そのNSP4のアミノ酸109-135位にエンテロトキシン活性のあることを特定した。そこで、本年は、モノクローナル抗体によるNSP4の抗原性状の解明および腸管侵入性細菌で誘導される酸化窒素(NO)がNSP4感作細胞でも誘導されるか否かを調べ、新たな下痢発現機構並びに下痢防御作用を模索し、以下の結果を得た。
1)発現NSP4に対するモノクローナル抗体を多数作出し、各種欠損NSP4との反応性から、NSP4が4つの抗原領域と6つのエピトープから成ることを確認した。また、各種ロタウイルスとの反応性から、アミノ酸136-150位の抗原領域は多くのロタウイルスで共通しており、この領域が種々のロタウイルスに対応できるワクチン物質として応用できる可能性を明らかにした。
2)腸管マクロファージを用いて、発現NSP4が細菌の下痢発現に関与するNOを誘導するかを調べたところ、種々のロタウイルス由来NSP4がNOを誘導し、その誘導は抗NSP4抗体で抑制された。
3)NOはNSP4のエンテロトキシン領域と言われているアミノ酸109-135位によって誘導されていることが確認された。
4)NOの誘導は、ロタウイルス感染マクロファージおよび哺乳マウスの腸管でも確認され、ロタウイルスの下痢発現にNOの関与が明らかになった。
以上の成績から、ロタウイルスの新たな下痢発現機構と防御作用を解明することが出来た。

研究成果

• [文献書誌] Ito, H.: "Complete nucleotide sequence of group A avian rotavirus genome and a comparison with its counterparts of mammalian rotaviruses"Virus Research. 75(2). 123-138 (2001)
• [文献書誌] Mori, Y.: "Avian-to mammal transmission of an avian rotavirus : analysis of its pathogenicity in a heterologous mouse model"Virology. 288(1). 63-70 (2001)
• [文献書誌] Atoji, Y.: "Distribution of NADPH diaphorase-containing neurons in the pigeon central nervous system"Journal of Chemical Neuroanatomy. 21. 1-22 (2001)
• [文献書誌] Mori Y.: "Diarrhea-inducing activity of avian rotavirus NSP4 glycoproteins, which differ greatly rotavirus NSP4 glycoproteins in deduced amino acid sequence, in suckling mice"Journal of Virology. 76(11). 5829-5834 (2002)
• [文献書誌] Mori Y.: "Sequential analysis of nonstructural protein NSP4s derived from group A avian rotaviruses"Virus Research. 89. 145-151 (2002)
• [文献書誌] El-Mahmoudy, A.: "Thymoquinone suppresses expression of inducible nitric oxide synthase in rat macrophages"International Immunopharmacology. 2. 1603-1611 (2002)