インフルエンザウイルスのゲノム8分節複合体構造の解明

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19J14928
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 宮本 翔 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2019-04-25 – 2021-03-31
• キーワード: RNP / インフルエンザウイルス / RNA間相互作用

研究実績の概要

インフルエンザウイルスは8種類に分節化したゲノムRNA (vRNA)をもつ。各ゲノムRNAは核タンパク質とRNAポリメラーゼ複合体と共にらせん状のRNPを形成しており、8本のRNPは一つの子孫ウイルス粒子に特徴的な配置で取り込まれる。しかし、この8分節の複合体がRNP上のどこで、どの分節とどの分節がRNA間相互作用することで形成されるのかは明らかにされていない。そこで本研究ではウイルス粒子内のRNA間相互作用を架橋した8分節複合体を分離し、高速原子間力顕微鏡を用いた構造学的視点と次世代シークエンサーを用いたRNA配列の視点から8分節複合体の形成機構を明らかにすることを目的としている。
現在までに複数のRNPが結合したゲノム分節複合体を高速原子間力顕微鏡で観察することに成功している。このゲノム分節複合体がRNPのどの部分で結合しているかを明らかにするため、ポリメラーゼ末端側を標識し可視化する準備を進めている。

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

当該年度はゲノム分節複合体の精製と原子間力顕微鏡観察方法の確立に向けて本研究を実施した。これまでにRNPの2分節から4分節の複合体を分離し、原子間力顕微鏡で可視化することに成功した。RNP間相互作用を保持した複合体の分離や観察例は全く報告がないため、十分な研究成果が期待される。

今後の研究の推進方策

ウイルス粒子内のRNA間相互作用を架橋することで複数のRNPが結合したゲノム分節複合体を原子間力顕微鏡で観察することに成功している。このゲノム分節複合体がRNPのどの部分で結合しているかを明らかにするため、ポリメラーゼ末端側を標識し可視化する準備を進めている。加えて、ゲノム分節複合体は得られているものの完全な8分節複合体を頻度よく観察することができていないため、RNP精製条件の再検討を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] In vitro vRNA-vRNA interactions in the H1N1 influenza A virus genome (2020)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto Sho, Noda Takeshi.
  • 雑誌名: Microbiology and Immunology 巻: 64 ページ: 202～209
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12766
  • 査読あり
• [雑誌論文] vRNA-vRNA interactions in influenza A virus HA vRNA packaging (2020)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto Sho, Muramoto Yukiko, Shindo Keiko, Fujita Yoko, Morikawa Takeshi, Tamura Ryoma, Gilmore Jamie L, Nakano Masahiro, Noda Takeshi.
  • 雑誌名: bioRxiv 巻: - ページ: -
  • DOI: https://doi.org/10.1101/2020.01.15.907295
• [雑誌論文] Generation of a purely clonal defective interfering influenza virus (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamagata Yutaro, Muramoto Yukiko, Miyamoto Sho, Shindo Keiko, Nakano Masahiro, Noda Takeshi.
  • 雑誌名: Microbiology and Immunology 巻: 63 ページ: 164～171
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12681
  • 査読あり
• [学会発表] Nucleolar localization of influenza virus nucleoprotein is essential for ribonucleoprotein complex formation (2019)
  • 著者名/発表者名: Sho Miyamoto, Masahiro Nakano, Takeshi Morikawa, Ryoma Tamura, Yoko Fujita, Ai Hirabayashi, Yukiko Muramoto, Takeshi Noda.
  • 学会等名: The 67th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology
• [学会発表] Identification of amino acid residues of influenza virus NS1 important for masking of double-stranded viral RNAs (2019)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Nakano, Sho Miyamoto, Junichi Kajikawa, Yukiko Muramoto and Takeshi Noda.
  • 学会等名: The 67th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology
• [学会発表] Relevance of degradative organelles in Mammarenavirus-infected cells to persistent infection (2019)
  • 著者名/発表者名: Junichi Kajikawa, Ai Hirabayashi, Sho Miyamoto, Yuki Takamatsu, Shangfan Hu, Kazuya Houri, Shuzo Urata, Jiro Yasuda, Thomas Strecker, Masahiro Nakano, Yukiko Muramoto, Takeshi Noda.
  • 学会等名: The 67th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology
• [学会発表] インフルエンザウイルスの核内複製機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 宮本翔、中野雅博、森川毅、田村涼馬、藤田陽子、平林愛、村本裕紀子、野田岳志
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] vRNA-vRNA interactions in influenza A virus HA vRNA packaging (2019)
  • 著者名/発表者名: Sho Miyamoto, Yukiko Muramoto, Keiko Shindo, Yoko Fujita, Ryoma Tamura, Jamie L Gilmore, Masahiro Nakano, Takeshi Noda.
  • 学会等名: OPTIONS X for the control of INFLUENZA
  • 国際学会
• [学会発表] Generation of a purely clonal DI virus (2019)
  • 著者名/発表者名: Yutaro Yamagata, Yukiko Muramoto, Sho Miyamoto, Keiko Shindo, Masahiro Nakano, Takeshi Noda.
  • 学会等名: OPTIONS X for the control of INFLUENZA
  • 国際学会