エボラウイルス粒子におけるリン脂質局在制御の分子基盤に関する研究

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K07136
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 南保 明日香 長崎大学, 感染症共同研究拠点, 教授 (60359487)
• 研究分担者: 津田 祥美 北海道大学, 医学研究院, 講師 (70447051)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: エボラウイルス / ウイルス粒子形成 / 生体膜輸送

研究実績の概要

エボラウイルスは、形質膜からひも状のウイルス粒子を形成する。これまで、リン脂質の１つであるホスファチジルセリン(PS)に対する受容体がエボラウイルスの侵入に関与するという報告から、エボラウイルス粒子のエンベロープ外膜に集積するPS依存的な侵入機構の存在が示唆されている。これまで、このプロセスに関与する宿主因子としてXkr8を同定し、Xkr8がウイルス糖タンパク質と共に形質膜へと小胞輸送された後にウイルス粒子に取り込まれ、PS集積に貢献する可能性を示した。本研究においては、さらに詳細なPS集積機構を分子レベルで解明することを目的として検証を行った。エボラウイルス粒子の形成において、エボラウイルスがコードする主要マトリックスタンパク質VP40が関与することが知られている。VP40は細胞の形質膜内膜に集積し、ウイルス粒子の形成放出に関わることが知られているが、その詳細な分子機構については不明な点が多い。本研究で検証を進める過程において、VP40発現によって、細胞内小胞輸送動態に変動が生じるという新しい知見を見出したことから、その生理的意義とこの過程に関与する分子機構について検討を進めることにした。現在までに、生細胞イメージング技術を用いて、VP40が形質膜への小胞輸送とこれに伴う開口分泌値を促進するというVP40の新規機能について明らかにした。また、VP40が形質膜に加えて様々な膜画分に存在すること、細胞内膜輸送に関わる宿主因子と相互作用することを見出した。ひも状のウイルス粒子の恒常的な放出によって形質膜では大規模な膜成分が喪失すると想定される。これに対して、本研究で解明したVP40の新規機能の生理的意義として、VP40が誘導する小胞輸送と開口分泌の促進により、喪失した膜成分を形質膜へと供給することで、効率良いウイルス粒子に貢献するという可能性が示された。

研究成果

• [国際共同研究] 国立アレルギー・感染症研究所(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: 国立アレルギー・感染症研究所
• [雑誌論文] Special Issue: Epstein-Barr-Virus-Associated Cancers (2021)
  • 著者名/発表者名: Nanbo A.
  • 雑誌名: Microorganisms 巻: 9 ページ: 241
  • DOI: 10.3390/microorganisms9020241
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] U.S.-Japan cooperative medical sciences program: 22nd International Conference on Emerging Infectious Diseases in the Pacific Rim (2021)
  • 著者名/発表者名: Lu KT, Yamamoto T, McDonald D, Li W, Tan M, Moi ML, Park EC, Yoshimatsu K, Ricciardone M, Hildesheim A, Totsuka Y, Nanbo A, Putcharoen O, Suwanpimolkul G, Jantarabenjakul W, Paitoonpong L, Handley FG, Bernabe KG, Noda M, Sonoda M, Brennan P, Griffin DE, Kurane I
  • 雑誌名: Virology 巻: 555 ページ: 71-77
  • DOI: 10.1016/j.virol.2020.12.012
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Epstein-Barr Virus Exploits the Secretory Pathway to Release Virions (2020)
  • 著者名/発表者名: Nanbo A
  • 雑誌名: Microorganisms 巻: 8 ページ: 729
  • DOI: 10.3390/microorganisms8050729
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ubiquitin Modification of the Epstein-Barr Virus Immediate Early Transactivator Zta (2020)
  • 著者名/発表者名: Zhao M, Nanbo A, Becnel D, Qin Z, Morris GF, Li L, Lin Z
  • 雑誌名: J Virol 巻: 94 ページ: e01298-20
  • DOI: 10.1128/JVI.01298-20
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A complement component C1q-mediated mechanism of antibody-dependent enhancement of Ebola virus infection (2020)
  • 著者名/発表者名: Furuyama W, Nanbo A, Maruyama J, Marzi A, Takada A
  • 雑誌名: PLoS Negl Trop Dis 巻: 14 ページ: e0008602
  • DOI: 10.1371/journal.pntd.0008602
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A biaryl sulfonamide derivative as a novel inhibitor of filovirus infection. (2020)
  • 著者名/発表者名: Isono M, Furuyama W, Kuroda M, Kondoh T, Igarashi M, Kajihara M, Yoshida R, Manzoor R, Okuya K, Miyamoto H, Feldmann H, Marzi A, Sakaitani M, Nanbo A, Takada A
  • 雑誌名: Antiviral Res 巻: 183 ページ: 104932
  • DOI: 10.1016/j.antiviral.2020.104932
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] ウイルスの観察技術と治療法開発への応用 (2021)
  • 著者名/発表者名: 南保明日香
  • 学会等名: 第68回応用物理学会春季学術講演会
  • 招待講演