C型肝炎ウイルスの選択的ゲノムパッケージング機構の解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04735
• 研究機関: 浜松医科大学
• 研究代表者: 鈴木 哲朗 浜松医科大学, 医学部, 教授 (00250184)
• 研究分担者: 鈴木 亮介 国立感染症研究所, その他部局等, 研究員 (50342902) ; 伊藤 昌彦 浜松医科大学, 医学部, 助教 (50385423)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: C型肝炎ウイルス / パッケージング / 粒子形成

研究実績の概要

１）パッケージングシグナル活性に重要な3’ UTR内のRNA配列、二次構造の同定：HCVのレポーターサブゲノムとCore-NS2を別プラスミドから共発現させることによって粒子形成させるトランスパッケージング(HCVtcp)システムを利用したこれまでの解析から、HCV 3’非翻訳領域（3’UTR）内の3’末端側に存在する二カ所のstem-loop領域（SL1、SL2）がHCVゲノムパッケージングに必要であることが示された。この領域内で特に重要なRNA配列、二次構造を明らかにするため、SL1、SL2内の各loop領域、stem領域に種々の塩基置換変異を導入してHCVtcpシステムでパッケージング能を比較検討した。SL1、SLIIのstem領域を非相補配列に置換しstem構造を保持出来なくしたところ、パッケージング効率に大きな影響は認められなかった。それに対し、SL1、SLIIの両loop領域の配列をloop構造が閉鎖するように置換変異させたところパッケージング効率は顕著に低下することが判った。
２）非HCVレポーター遺伝子パッケージングモデルを用いたパッケージング機構の解析：非構造タンパク質の役割：パッケージング遺伝子としてHCVサブゲノム由来でない場合でもパッケージングシグナル付加によってHCV粒子にパッケージングされうるかを明らかにするため、Emerald Green Fluorescent Protein (EmGFP)遺伝子を利用したパッケージングレポーターの構築を行った。CAGプロモーター支配下でEmGFPまたはEmGFP-HCV 3’UTRを発現するコンストラクトを作製しCore-NS2発現プラスミドを共発現させたHuH-7細胞を培養上清をnaïve細胞へ添加したところ3’UTRの有無に関わらずEmGFP発現は認められなかった。しかしながら、EmGFP-3’UTR、Core-NS2に加えHCV非構造タンパク質NS3-NS5Bの発現プラスミドを産生細胞へ共トランスフェクションすることによりEmGFP遺伝子がトランスパッケージング可能であることが示された。

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

HCV 3’UTRの3’末端側二箇所のstem-loop領域への変異導入の解析から、同構造の中で特にゲノムパッケージングに重要なRNA配列、二次構造を明らかにすることができた。また、非HCV由来遺伝子をパッケージングレポーターとする解析系も基本的に構築することができた。当初計画通り進捗している。

今後の研究の推進方策

当初計画通り以下の研究計画を実施する。
１）非HCVレポーター遺伝子の非複製型HCVtcpモデルを利用して、HCVパッケージングシグナル活性に必要十分なウイルス因子を明らかにする。
２）HCV遺伝子型の違いがパッケージングシグナル活性に関連するかを種々の遺伝子型由来3’UTR配列を用いて比較解析する。
３）「ゲノム複製がパッケージングに影響するか」を明らかにするため、HuH-7細胞と293T細胞をそれぞれproducer細胞としてHCVtcp産生し、パッケージング効率を比較する。

研究成果

• [雑誌論文] Prolactin Regulatory Element Binding Protein Is Involved in Hepatitis C Virus Replication by Interaction with NS4B. (2016)
  • 著者名/発表者名: 125.Kong L, Fujimoto A, Nakamura M, Aoyagi H, Matsuda M, Watashi K, Suzuki R, Arita M, Yamagoe S, Dohmae N, Suzuki T, Sakamaki Y, Ichinose S, Suzuki T, Wakita T, Aizaki H.
  • 雑誌名: J. Virol. 巻: 90 ページ: 3093-3111
  • DOI: 10.1128/JVI.01540-15.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Single-domain Intrabodies against HCV Core Inhibit Viral Propagation and Core-induced NF-κB Activation. (2016)
  • 著者名/発表者名: 126.Suzuki R, Saito K, Matsuda M, Sato M, Kanegae Y, Shi G, Watashi K, Aizaki H, Chiba J, Saito I, Wakita T, Suzuki T.
  • 雑誌名: J. Gen. Virol. 巻: 97 ページ: 887-892
  • DOI: 10.1099/jgv.0.000423.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Involvement of the 3' Untranslated Region in Encapsidation of the Hepatitis C Virus. (2016)
  • 著者名/発表者名: 127.Shi G, Ando T, Suzuki R, Matsuda M, Nakashima K, Ito M, Omatsu T, Oba M, Ochiai H, Kato T, Mizutani T, Sawasaki T, Wakita T, Suzuki T.
  • 雑誌名: PLoS Pathog. 巻: 12 ページ: e1005441
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1005441
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Monoclonal Antibodies against Extracellular Domains of Claudin-1 Block Hepatitis C Virus Infection in a Mouse Model. (2015)
  • 著者名/発表者名: 121.Fukasawa M, Nagase S, Shirasago Y, Iida M, Yamashita M, Endo K, Yagi K, Suzuki T, Wakita T, Hanada K, Kuniyasu H, Kondoh M.
  • 雑誌名: J. Virol. 巻: 89 ページ: 4866-4879
  • DOI: 10.1128/JVI.03676-14.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Seroprevalence of trichodysplasia spinulosa-associated polyomavirus in Japan. (2015)
  • 著者名/発表者名: 122.Fukumoto H, Li TC, Kataoka M, Hasegawa H, Wakita T, Saeki H, Suzuki T, Katano H.
  • 雑誌名: J. Clin. Virol. 巻: 65 ページ: 76-82
  • DOI: 10.1016/j.jcv.2015.02.014.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pim Kinase Interacts with Nonstructural 5A Protein and Regulates Hepatitis C Virus Entry. (2015)
  • 著者名/発表者名: 123.Park C, Min S, Park EM, Lim YS, Kang S, Suzuki T, Shin EC, Hwang SB.
  • 雑誌名: J. Virol. 巻: 89 ページ: 10073-10086
  • DOI: 10.1128/JVI.01707-15.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hepatitis B virus efficiently infects non-adherent hepatoma cells via human sodium taurocholate cotransporting polypeptide. (2015)
  • 著者名/発表者名: 124.Okuyama-Dobashi K, Kasai H, Tanaka T, Yamashita A, Yasumoto J, Chen W, Okamoto T, Maekawa S, Watashi K, Wakita T, Ryo A, Suzuki T, Matsuura Y, Enomoto N, Moriishi K.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 5 ページ: 17047
  • DOI: 10.1038/srep17047.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり