| 研究課題/領域番号 |
15H04602
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
西垣 一男 山口大学, 共同獣医学部, 准教授 (20401333)
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| 研究分担者 |
三宅 在子 山口大学, 共同獣医学部, 助教 (20548622)
鳩谷 晋吾 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (40453138)
久末 正晴 麻布大学, 獣医学部, 准教授 (80333144)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 内在性レトロウイルス / ERV-DC / FeLV / 家畜化 / ネコ科動物 / 進化 |
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| 研究実績の概要 |
内在性レトロウイルス（ERV）の宿主遺伝子機能への変化および宿主における内在化メカニズムについて明らかにした。猫および猫の内在性レトロウイルス（ERV-DC）をモデルとして用いた。「１」家猫の染色体ゲノム中にERV-DC10(C1q12-21)に加えて、ERV-DC14（C1q32）というERVが自律増殖能を保持していることを発見した。
「２」猫のゲノムに内在化しているERV-DCにはLTRにおける1塩基多型（AまたはTの塩基）が存在し、高プロモーター活性を示すA型LTR, 低プロモーター活性を示すT型LTRに分類され、T型LTRを持つERV-DCが有意にゲノム中に侵略し保存されていることを発見した。この結果はERVの内在化メカニズムにおいて、低プロモーター活性をもつERVがゲノム中に広がり、生存に有利に働いていることを示唆する。
「３」ERV-DCの転写調節を明らかにするためにLTRにおけるCpGメチル化を調べた。ERV-DCの遺伝子型によってメチル化の程度が異なり、特に、自律増殖性を持つERV-DC10やERV-DC18は高度にメチル化を受け、一方、Refrex-1をコードするERV-DC7およびERV-DC16ではメチル化の程度が低いことが判明した。内在性レトロウイルスが猫の生体内で非常によく発現しており、生体内でメチル化のレベルとウイルス発現の有無が相関していることが明らかとなった。「４」家猫には遺伝系統的、受容体の用い方の違う2種の自律増殖性ERV、すなわちERV-DC14およびERV-DC10(-DC18)が遺伝しており、宿主によるウイルスコントロールがそれぞれ異なることが明らかとなった。以上、どのようにして宿主は感染性ERVをコントロールし、逆に、どのようにして感染性ERVは宿主に適応し、ゲノムに侵略しているのかを明らかにした。
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| 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
平成28年度では自律増殖能を示す新規内在性レトロウイルスERV-DC14を発見し、同定と性状解析を進めてきた結果について論文発表を行った（Journal of Virology. 2016 Sep 29;90(20):9029-45. doi: 10.1128/JVI.00716-16.）。引き続き、ERV-DCと宿主の共進化について解析を行っている。ERV-DCおよび猫白血病ウイルス(FeLV)の受容体を同定する実験を進めており、いくつかの候補遺伝子の単離と解析を進めている。実験計画書と研究のロードマップに記載した通りほぼ進んでいる。FeLVが細胞性遺伝子c-Aktを取り込んだ新規組み換えウイルス、FeLV-Aktの性状解析およびウイルス同定を行うことができ、論文として公表することができた（Archives of Virology 2017 Apr;162(4):1031-1036. doi: 10.1007/s00705-016-3192)。さらに、FeLVの新たなウイルス干渉群を示す、FeLV-E（Journal of Virology. 2016 Apr 14;90(9):4832-7. doi: 10.1128/JVI.03229-15.）のウイルス学的性状解析や病原性発現について検討を開始している。FeLVはしばしば内在性レトロウイルスとの遺伝子の組み換えが生じ、新たなFeLVが出現していることが明らかになっている。新規組換え体の同定や、新たな内在性レトロウイルスの解析を行っている。引き続き、Refrex-1のように、ERVが宿主の機能遺伝子として役割を果たしているものについて調査している。以上より、平成28年度の研究計画は順調に進んでおり、これまで通り、内在性ウイルスについて研究を進める。
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| 今後の研究の推進方策 |
「１」ERV-DCの役割についてゲノム編集技術を用いて細胞からERV遺伝子を削除し、宿主における役割を検討する。「２」ERV-DCやFeLVの受容体を引き続き探索する。「３」内在性レトロウイルスとネコ科動物の共進化について引き続き解析する。「４」自律増殖ウイルス(ERV-DC10,ERV-DC18,ERV-DC14)およびRefrex-1を解析することにより家猫の家畜化メカニズムを解明する。「５」Refrex-1が宿主遺伝子へ変化したことにかかわる因子やメカニズムを同定する。
「６」FeLVと組み換えを起こす新規内在性ウイルスの同定と解析。「７」ERV-DCの発現メカニズムについてさらに調査を行う。「８」新規FeLVであるFeLV-subgroup D(FeLV-D)やFeLV-subgroup E(FeLV-E)の性状解析を進める。
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