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2021 年度 実績報告書

バキュロウイルスが多角体の大量産生を実現する細胞内チューニングプロセスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H02966
研究機関東京大学

研究代表者

勝間 進  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (20378863)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードバキュロウイルス / ポリヘドリン / 多角体 / 核移行 / 結晶化 / 転写 / 翻訳 / 宿主制御
研究実績の概要

バキュロウイルスの最大の特徴は,感染の最後期に「多角体」と呼ばれるタンパク性の結晶体を大量に産生することである.多角体の主成分はポリヘドリンであり,ウイルス感染細胞全タンパク質の50%を占めることもある.このように単一のタンパク質が細胞全タンパク質の数十%を占めるシステムは,多細胞真核細胞ではこのバキュロウイルス-昆虫細胞系のみである.本研究では,バキュロウイルスが多角体の大量産生を実現する細胞内チューニングシステムの全貌を解明することを目的とする.今年度は以下の成果を得た.
・昨年度までに,BmNPVを用いて核移行シグナルに変異を導入したウイルスを作成した(合計17ウイルス).それらのウイルスを用いて感染実験を行った結果,KRKKに変異が存在するとポリヘドリンの核移行が阻害され,多角体が核と細胞質に存在するようになることが明らかになった.その際,核局在する多角体の形状は野生株と同じだが,細胞質に存在する多角体は大型化し,四面体形状を示すことがあった.すなわち,ポリヘドリンのアミノ酸配列は同じでも,形成される場所の違いで多角体の形状が変化することが初めて示された.一方,R33は核移行よりもむしろポリヘドリンの蓄積量に関与する重要な残基であることが判明した.
・ポリヘドリンの高発現と宿主細胞ゲノム状態の関係を調査するために,BmNPV感染BmN-4細胞におけるユークロマチンマークであるH3K4me3修飾を調査した.その結果,BmN-4細胞において高発現している遺伝子はH3K4me3修飾がエンリッチされていること,低発現の遺伝子はその逆であることを確認した.ウイルス感染が進行するに伴いこの修飾のエンリッチ傾向は弱まり,高発現している遺伝子の発現は減少し,低発現の遺伝子の発現が上昇してくることが判明した.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] H3K4me3 histone modification in baculovirus-infected silkworm cells2021

    • 著者名/発表者名
      Shoji K, Kokusho R, Kawamoto M, Suzuki Y, Katsuma S
    • 雑誌名

      Virus Genes

      巻: 57 ページ: 459, 463

    • DOI

      10.1007/s11262-021-01858-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bombyx mori nucleopolyhedrovirus ptp and egt genes are dispensable for triggering enhanced locomotory activity and climbing behavior in Bombyx mandarina larvae2021

    • 著者名/発表者名
      Kokusho R, Katsuma S
    • 雑誌名

      J Invertebr Pathol

      巻: 183 ページ: 107604

    • DOI

      10.1016/j.jip.2021.107604

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 昆虫ウイルスの制御と利用,特集 ウイルスとたたかう農畜水産2021

    • 著者名/発表者名
      勝間進
    • 雑誌名

      日本農学アカデミー会報

      巻: 35 ページ: 11, 13

  • [学会発表] BmNPVゲノムに存在しないAcMNPV遺伝子の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      室塚慶大、勝間進
    • 学会等名
      令和4年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会(日本蚕糸学会第92回大会)
  • [学会発表] BmNPV感染カイコ細胞がARIF-1を介して形成する二種類の細胞内構造2021

    • 著者名/発表者名
      國生龍平、勝間進
    • 学会等名
      第78回昆虫病理研究会
  • [図書] バイオロジカル・コントロール 第2版2022

    • 著者名/発表者名
      仲井まどか、勝間進
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      978-4-254-42046-3
  • [備考] 東京大学昆虫遺伝研究室ホームページ

    • URL

      https://sites.google.com/view/igblab-ut-aba

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公開日: 2022-12-28  

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