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2019 年度 実施状況報告書

ウイルス粒子の質を保証する小胞媒介性のウイルスゲノム輸送

研究課題

研究課題/領域番号 18K07137
研究機関筑波大学

研究代表者

福田 美香子 (広浜美香子)  筑波大学, 医学医療系, 客員研究員 (60814655)

研究分担者 川口 敦史  筑波大学, 医学医療系, 教授 (90532060)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードインフルエンザ / 粒子形成 / 脂質ラフト
研究実績の概要

インフルエンザウイルスゲノムの細胞膜への輸送に協調して、細胞膜上に点在するウイルス膜タンパク質が脂質ラフトへ集積し、ウイルス粒子形成場(budozone)が形成される。これにより、ウイルスゲノムが無い“空”のウイルス粒子の産生を抑えることができ、また、ウイルス膜タンパク質が高度に充填された“良質”なウイルス粒子を形成することができる。本研究では、(1)小胞輸送系を介したbudozone形成の制御機構、及び(2)ウイルス粒子の“質”保証が必要となる生存戦略上の意義について明らかにすることを目的とする。
これまでにbudozone形成に細胞内シグナル伝達物質であるPIP2が関与することを明らかにしており、平成30年度では、PIP2の合成酵素であるPIP5Kの局在には変化がなく、PIP2合成の基質であるPI4Pの蓄積量がリサイクリングエンドソームで亢進されることを明らかにしており、令和元年度では、PI4Pの細胞内局在を制御する分子機構を明らかにすることを目標とした。その結果、ウイルスタンパク質であるHAを発現することで、ERストレスが誘導されることを見出し、それによって、トランスゴルジネットワークが変動することで、PI4Pがゴルジ体からリサイクリングエンドソームに移行することを明らかにした。
リサイクリングエンドソームを機能阻害することで、ウイルス膜タンパク質の濃度が低い、低質なウイルス粒子が形成されることを見出している。そこで、そのような低質なウイルス粒子の性状解析を行った。その結果、低質なウイルス粒子は、正常なウイルス粒子と異なり、プロテアーゼに高い感受性を示し、プロテアーゼを添加することで感染性が失われることを明らかにした。したがって、低質なウイルス粒子は環境中では不安定なウイルス粒子であることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

ウイルス粒子の質を保証する意義の一つとして、環境中でのウイルス粒子の安定性を担保するためであることが示唆された。今後は免疫学的な意義についても議論を進めていく予定であり、さらなる研究の展開が期待できる。

今後の研究の推進方策

ERストレスによって、ゴルジ体の動態が変化する分子機構を明らかにする。また、低質なウイルス粒子の免疫学的な意義についても解析を進める。

次年度使用額が生じた理由

マウスを用いた動物実験を計画していたが、ワクチンとして用いる低質なウイルス粒子の総量を確保するのに時間を要したことから、動物実験を令和2年度に実施することにしたため。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] フライブルグ大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      フライブルグ大学
  • [雑誌論文] Influenza restriction factor MxA functions as inflammasome sensor in the respiratory epithelium2019

    • 著者名/発表者名
      Lee SangJoon、Ishitsuka Akari、Noguchi Masayuki、Hirohama Mikako、Fujiyasu Yuji、Petric Philipp P.、Schwemmle Martin、Staeheli Peter、Nagata Kyosuke、Kawaguchi Atsushi
    • 雑誌名

      Science Immunology

      巻: 4 ページ: -

    • DOI

      10.1126/sciimmunol.aau4643

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Regulatory mechanism of respiratory epithelium-specific inflammatory response upon influenza virus infection by a novel NS1 binding protein2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sekiya, Mikako Hirohama, Atsushi Kawaguchi
    • 学会等名
      第67回日本ウイルス学会学術集会

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公開日: 2021-01-27  

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