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2016 年度 実施状況報告書

麻疹流行株交代現象の解析―排除状態維持のためのウイルス伝播能力の分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 16K09112
研究機関長浜バイオ大学

研究代表者

伊藤 正恵  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (10201328)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード麻疹ウイルス / 遺伝子型 / ウイルス排出 / 個体間伝播
研究実績の概要

麻疹ウイルスは、経気道的に侵入してリンパ球系細胞に感染し全身感染を起こした後、気管や尿管の上皮細胞で増殖し、内腔側へ感染性粒子を放出することにより体外へ出る。リンパ球での増殖能は体内伝播に、一方、上皮細胞での増殖は、個体間でのウイルスの伝播に関係していることが考えられる。本研究では、遺伝子型の異なるウイルスの上皮細胞での増殖の違いについて検討し、流行との関連を明らかにしようとしている。本年度は、1990年代に国内で流行したD3型と2000年以降中国から侵入して置き換わったH1型について比較を行った。まず、(1)D3型ウイルスを基に、H遺伝子とM遺伝子をH1型に置換した組換えウイルスを作製した。そして(2)これらのウイルスを種々の宿主細胞に接種したところ、リンパ球系細胞B95aでは同程度の増殖を示したのに対し、HT29(ヒト結腸腺癌由来極性上皮細胞)やVero/SLAMなどの上皮細胞での増殖が大きく異なることを認めた。また(3)上皮細胞における増殖の違いには、ウイルスの感染性粒子形成能ならびに細胞融合能のいずれもが関わっていた。さらに(4)この違いは、M遺伝子よりむしろH遺伝子に依存していることが明らかとなった。以上より、D3型とH1型の麻疹ウイルスでは、リンパ球系細胞での増殖に違いはなく個体内の感染拡大に大差はない一方で、上皮系細胞での増殖が異なり、これが体外排出、ひいては個体間の感染と流行に影響を与える可能性を示唆する結果が得られた。

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

D3型ウイルスを基に、H遺伝子とM遺伝子をH1型に置換した組換えウイルスを作製し、リンパ球系細胞と上皮系細胞で増殖が異なることを示し、その責任蛋白質がH蛋白質であることを明らかにすることができた。また、ウイルスの感染性粒子形成能と細胞融合能のいずれもが関わることを認めたが、一方で、その分子機序と極性上皮細胞における感染拡大機序の解析が途上であり、(2)の評価とした。

今後の研究の推進方策

前年度の研究を続けるとともに、(1)H蛋白質上で、上皮細胞における増殖を左右するアミノ酸を同定し、(2)感染性粒子形成能について粒子形成を担うM蛋白質、細胞融合能について融合活性を持つF蛋白質など他のウイルス蛋白質との相互作用を調べるなどして、分子機序を解析する。さらに、(3)影響を及ぼす宿主細胞因子についても検索を進める。そして、(4)他の遺伝子型の麻疹ウイルスについて、上皮細胞での増殖を検討すると共に、H蛋白質構造についてD3型、H1型と比較することにより特徴を抽出し、上皮細胞での増殖を決定するメカニズムの解明を図る。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] A residue located at the junction of the head and stalk regions of measles virus fusion protein regulates membrane fusion by controlling conformational stability.2017

    • 著者名/発表者名
      Satoh Y, Yonemori S, Hirose M, Shogaki H, Wakimoto H, Kitagawa Y, Gotoh B, Shirai T, Takahashi K, Itoh M.
    • 雑誌名

      Journal of General Virology.

      巻: 98 ページ: 143-154

    • DOI

      10.1099/jgv.0.000670

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Functional roles of the hemagglutinin protein of a subacute sclerosing panencephalitis (SSPE) virus, the Kobe-1 strain.2016

    • 著者名/発表者名
      Yuto Satoh, Daichi Nishikawa, Kurara, Higuchi, Da-Peng Jiang, Hiroko Shogaki, Hiroshi Wakimoto, Yoshinori Kitagawa, Bin Gotoh, Ken-ichi Takahashi, Hak Hotta, Masae Itoh.
    • 学会等名
      The 64th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology.
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-10-23 – 2016-10-25
  • [学会発表] Effect of human metapneumovirus M2-2 protein expression on IRF7 homodimerization critical for alpha interferon gene activation.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Kitagawa, Mariko Funayama, Madoka Sakai, Masae Itoh, Bin Gotoh.
    • 学会等名
      The 64th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology.
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-10-23 – 2016-10-25

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公開日: 2018-01-16  

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