細胞の狂犬病ウイルス感受性を規定する新規宿主因子の同定と機能解析

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K07716
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 佐々木 道仁 北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 特任助教 (70609403)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 狂犬病ウイルス / ヘパラン硫酸 / 吸着因子 / 宿主因子 / RNAi / 病原性解析

研究実績の概要

本研究では、狂犬病ウイルスの感染機構解明を目的としてヒトsiRNAライブラリーを用いたハイスループットスクリーニングを実施し、狂犬病ウイルスの宿主細胞感染成立に関与する宿主因子を複数見出した。同定した宿主因子に、ヘパラン硫酸の生合成に関与する酵素N-deacetylase/N-sulfotransferase 1 (NDST1)が含まれていたことから、昨年度に引き続き、狂犬病ウイルス感染におけるヘパラン硫酸の機能について解析を進めた。
狂犬病ウイルスCVS株の組換えGタンパク質を作出し、組換えGタンパク質とヘパラン硫酸の直接結合を表面プラズモン共鳴（SPR）により検出した。更なる解析により、狂犬病ウイルスGタンパク質とヘパラン硫酸の結合に、ヘパラン硫酸のN-硫酸基、2O-硫酸基修飾が重要であることが明らかとなった。
狂犬病ウイルスCVS株はヘパラン硫酸と相互作用するが、HEP株はその作用が認められなかったことから、両株のGタンパク質のキメラ体を作出し、ヘパラン硫酸との結合に重要なGタンパク質領域の絞り込みを行い、158/186/248位のアミノ酸を同定した。次に、158/186/248位に変異を導入することにより、ヘパラン硫酸との結合力を付与した組換えHEP株を作出した。本ウイルスをマウスに接種し、病原性の変化を観察したが、親株と比較して臨床症状、組織中のウイルス量に変化は認められなかった。従って、ヘパラン硫酸との結合が狂犬病ウイルスの病原性へどのような影響を与えるか、今後も研究が必要である。
狂犬病ウイルスとヘパラン硫酸の相互作用解析について、一連の研究成果をまとめた論文を発表した。

研究成果

• [国際共同研究] University College Dublin(Ireland)
  • 国名: アイルランド
  • 外国機関名: University College Dublin
• [雑誌論文] The Role of Heparan Sulfate Proteoglycans as an Attachment Factor for Rabies Virus Entry and Infection (2018)
  • 著者名/発表者名: Sasaki Michihito、Anindita Paulina D、Ito Naoto、Sugiyama Makoto、Carr Michael、Fukuhara Hideo、Ose Toyoyuki、Maenaka Katsumi、Takada Ayato、Hall William W、Orba Yasuko、Sawa Hirofumi
  • 雑誌名: The Journal of Infectious Diseases 巻: 217 ページ: 1740～1749
  • DOI: 10.1093/infdis/jiy081
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ribavirin-related compounds exert in vitro inhibitory effects toward rabies virus (2018)
  • 著者名/発表者名: Anindita Paulina D、Sasaki Michihito、Okada Kazuma、Ito Naoto、Sugiyama Makoto、Saito-Tarashima Noriko、Minakawa Noriaki、Shuto Satoshi、Otsuguro Satoko、Ichikawa Satoshi、Matsuda Akira、Maenaka Katsumi、Orba Yasuko、Sawa Hirofumi
  • 雑誌名: Antiviral Research 巻: 154 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.antiviral.2018.03.011
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Characterization of heparan sulfate as the attachment factor for rabies virus infection (2017)
  • 著者名/発表者名: Michihito Sasaki, Paulina D. Anindita, Naoto Ito, Makoto Sugiyama, Hideo Fukuhara, Toyoyuki Ose, Katsumi Maenaka, Yasuko Orba, Hirofumi Sawa
  • 学会等名: 第65回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] Antiviral activity of ribavirin related compounds against rabies virus in vitro (2017)
  • 著者名/発表者名: Paulina D. Anindita, Michihito Sasaki, Naoto Ito, Makoto Sugiyama, Noriaki inakawa Satoshi Shuto, Satoko Otsuguro, Satoshi Ichikawa, Akira Matsuda, Katsumi Maenaka, Yasuko Orba, Hirofumi Sawa
  • 学会等名: 第65回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] 狂犬病ウイルスの細胞吸着に関与する宿主因子の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 道仁, Anindita Paulina D., 伊藤 直人, 杉山 誠, 福原 秀雄, 尾瀬 農之, 前仲 勝実, 澤 洋文
  • 学会等名: 第160回日本獣医学会学術集会
• [学会発表] Examination of antiviral activity of 5-ethynyl-1-ribofuranosylimidazole-4-carboxamide (EICAR) against rabies virus in vitro (2017)
  • 著者名/発表者名: Anindita Paulina D.、佐々木 道仁、伊藤 直人、杉山 誠、南川 典昭、周東 智、乙黒 聡子、市川 聡、松田 彰、前仲 勝実、大場 靖子、澤 洋文
  • 学会等名: 第160回日本獣医学会学術集会
• [備考] 北海道大学人獣共通感染症リサーチセンター 分子病態・診断部門ホームページ
  • URL: http://www.czc.hokudai.ac.jp/pathobiol/