| 研究課題/領域番号 |
16H02587
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
甲斐 知恵子 東京大学, 医科学研究所, 教授 (10167330)
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| 研究分担者 |
佐藤 宏樹 東京大学, 医科学研究所, 助教 (50418654) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | ウイルス / アセチル化 / 脱アセチル化 / 遺伝子発現制御 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、モービリウイルス感染後の細胞のアセチル化の全動態を、近年確立された網羅的・定量的アセチローム解析により明らかにし、さらに宿主遺伝子発現変動とウイルス増殖との関与を明らかにすることを目標とする。
１）モービリウイルス感染後の上皮系細胞の半定量的アセチローム解析 ： 本研究の中心となる安定同位体ラベル法を用いた定量的アセチローム解析の条件検討のために、予備試験として非ラベル状態での半定量的解析を行った。麻疹ウイルス感染後の上皮系細胞の溶解液を継時的に調製し、連携研究者の協力のもと質量分析を行った。一方で、定量的解析に必要となる細胞の安定同位体取り込み試験を開始し、至適培養条件を決定した。
２）hMOFによるハウスキーピング遺伝子群発現制御 ： これまでショウジョウバエで報告のあるMOF分子（アセチル化酵素の一つ）によるハウスキーピング遺伝子群の発現制御機構が哺乳類細胞でも同様に見られるかを検索することとした。特にこれまでの予備試験において、麻疹ウイルスの感染によりhMOF分子の分解が起こることが判明していることから、この分解とウイルス感染後の宿主転写動態の関連を中心に検索を行った。
３）ヒストンアセチル化変動の感染後宿主遺伝子群発現制御への関与 ： ヒストン分子の複数のリジン残基がアセチル化-脱アセチル化を受けることで遺伝子発現の制御を行っていることが知られている。これまでの予備試験の結果、麻疹ウイルス感染時に特異的なリジン残基のアセチル化修飾の低下が起こることから、それらの起こる機序と宿主転写動態への実際の関与について検索を行った。特に、上記のhMOFはヒストンの特異的リジン残基のアセチル化を行うことが報告されていることから、感染によるhMOF分解とヒストンアセチル化の低下についての包括的解析を行った。
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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
麻疹ウイルス感染後の半定量的アセチローム解析に関しては、連携研究者の行った質量分析の結果が過去の予備試験の成績との再現性が低いことが判明し、正確なデータを得るために質量分析の条件を再検討したうえで、新条件での質量分析をすることとした。一方で培養細胞への安定同位体の取込み条件は確立できたため、質量分析の条件が決定次第、定量的アセチローム解析に進む予定である。
hMOFによる遺伝子発現制御機構については、ウイルス感染後のhMOFの分解経路に脱アセチル化とそれに伴うユビキチン化が関与することを示唆する興味深いデータが得られた。ウイルス感染後の宿主応答にアセチル化-脱アセチル化のネットワークが関与する新たな知見に繋がると考えられることから、引き続き分子機序の解析を進める予定である。
一方で、特異的ヒストンアセチル化リジン抗体によるChIP-PCRの結果、感染後の宿主転写動態への特定のリジン残基の関与は同定されず、引き続き検索を行うこととした。
興味深いことに、上記の一連の解析の中で、アセチル化酵素の一つの阻害剤の添加によりMVの増殖が著しく抑制されることが明らかになった。これまで報告のない現象であり、全く知られていない増殖抑制機序によるものと考えられることから、このメカニズムに関しても今後研究を進めることとした。
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| 今後の研究の推進方策 |
これからの研究の方向性については、特段の変更はない。特に、安定同位体ラベル法を用いた定量的アセチローム解析が進展すると考えられ、結果が得られた際はウイルス感染後のアセチル化動態の継時的変化として初めての成果となる。
また、hMOFによる遺伝子発現制御は、これまでの報告から複数の分子からなる複合体形成が重要であると考えられるため、麻疹ウイルス感染後の宿主遺伝子発現に関与する分子の同定を試みる。既知の複合体サブユニットの抗体を用いたChIP-PCR法などを用いて、遺伝子発現との関与およびウイルス感染後の発現低下との関与などについて検索を行う。さらに、感染後のhMOFの分解にアセチル化とユビキチン化の関与が示唆されたことから、この現象が実際に起こる一連の機序を明らかにするとともに、ウイルス感染から増殖への関連について検索を進める。
本年度見出された脱アセチル化酵素の阻害によるウイルス増殖の抑制に関しては、研究項目を新たに立てて解析を進めることとした。特に、この抑制効果がウイルスの増殖過程のどこに関与するかを明らかにするために、主にウイルスゲノムの複製とウイルス膜蛋白集合の点から検索を行う。抑制がみられた場合には、連携研究員によるアセチローム解析に供し、この現象に関与する蛋白を同定する。
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