インターフェロン誘導性宿主因子によるフラビウイルス宿主域決定機序の体系的理解

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K06382
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 齊藤 暁 宮崎大学, 農学部, 准教授 (30621792)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: フラビウイルス / 日本脳炎ウイルス / ジカウイルス / 宿主域 / インターフェロン / 宿主因子

研究実績の概要

フラビウイルスは日本脳炎、デング熱、ジカ熱など多くの重要な疾患の原因となり、特に熱帯、亜熱帯地域での感染例は長年多い状況が続いており、その感染制御が必要である。また、多くのフラビウイルスは哺乳類と節足動物間を伝播することから、治療薬開発を進める上でも、ウイルスが感染する動物種（宿主域）がどのように決定されるのかその機構の解明が必要がある。特に、ウイルスが感染した際、細胞がウイルス由来核酸を認識し、I型インターフェロン(IFN)産生が誘導される分子機構に着目し、IFNによって遺伝子発現が誘導される宿主因子とウイルスとの相互作用を解明することで、フラビウイルス宿主域決定メカニズムを体系的に理解することを目的とした。
本研究では、日本脳炎ウイルスとジカウイルスを用いて、これらの課題に取り組んだ。ジカウイルスについては、IFN存在下で長期培養することで得られたIFN耐性ウイルスについて、特徴的なアミノ酸置換を複数同定している。これらの変異を本研究内で樹立した高効率な新規reverse genetics法であるCPER法を用いることで変異型ウイルスを作成した。これまでに、ウシ、ブタ、ネコ、ウズラ由来のIFNを発現、精製し、ヒト以外の動物細胞でのIFN抵抗性についてもこれら変異の影響を調べており、論文作成に向けてデータの取りまとめを進めている。日本脳炎ウイルスについては、ウイルスのコアタンパク質が感染細胞の核内に局在する意義について昨年度検討したが、今年度は感染細胞でのストレス顆粒形成に重要なコアタンパク質のアミノ酸残基に変異を導入した変異体を作成した。野生型ウイルスと比較するとIFN感受性が変化していることがわかったことから、コアタンパク質が持つこれらの特性はIFN感受性に関与していることが示唆された。現在、他の動物種でのウイルス増殖、IFN感受性についても解析を進めている。

研究成果

• [国際共同研究] 台湾/NPUST(その他の国・地域)
  • 国名: その他の国・地域
  • 外国機関名: 台湾/NPUST
• [雑誌論文] Highly polymerized proanthocyanidins (PAC) components from blueberry leaf and stem significantly inhibit SARS-CoV-2 infection via inhibition of ACE2 and viral 3CLpro enzymes (2022)
  • 著者名/発表者名: Sugamoto Kazuhiro、Tanaka Yuri L.、Saito Akatsuki、Goto Yoh、Nakayama Takayuki、Okabayashi Tamaki、Kunitake Hisato、Morishita Kazuhiro
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 615 ページ: 56～62
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.04.072
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rapid inactivation of Dabie bandavirus (SFTSV) by irradiation with deep‐ultraviolet light‐emitting diode (2022)
  • 著者名/発表者名: Kaneko Chiho、Saito Akatsuki、Inagaki Hiroko、Sugiyama Hironobu、Mazimpaka Eugene、Fujimoto Shouichi、Okabayashi Tamaki
  • 雑誌名: Journal of Medical Virology 巻: 94 ページ: 3438～3441
  • DOI: 10.1002/jmv.27698
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of domestic cat hepadnavirus from a cat blood sample in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: TAKAHASHI Kazuki、KANEKO Yasuyuki、SHIBANAI Akiko、YAMAMOTO Shushi、KATAGIRI Ayana、OSUGA Tatsuyuki、INOUE Yoshiyuki、KURODA Kohei、TANABE Mika、OKABAYASHI Tamaki、NAGANOBU Kiyokazu、MINOBE Isao、SAITO Akatsuki
  • 雑誌名: Journal of Veterinary Medical Science 巻: 84 ページ: 648～652
  • DOI: 10.1292/jvms.22-0010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Establishment of a stable SARS-CoV-2 replicon system for application in high-throughput screening (2022)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Tomohisa、Saito Akatsuki、Suzuki Tatsuya、Miyamoto Yoichi、Takayama Kazuo、Okamoto Toru、Moriishi Kohji
  • 雑誌名: Antiviral Research 巻: 199 ページ: 105268～105268
  • DOI: 10.1016/j.antiviral.2022.105268
  • 査読あり
• [雑誌論文] Altered TMPRSS2 usage by SARS-CoV-2 Omicron impacts infectivity and fusogenicity (2022)
  • 著者名/発表者名: Meng Bo、Abdullahi Adam、Ferreira Isabella A. T. M.、Goonawardane Niluka、Saito Akatsuki、Kimura Izumi、Yamasoba Daichi、Other 48 authors、Sato Kei、Gupta Ravindra K.
  • 雑誌名: Nature 巻: 603 ページ: 706～714
  • DOI: 10.1038/s41586-022-04474-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Advances in the reverse genetics system for RNA viruses (2022)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Tatsuya、Saito Akatsuki
  • 雑誌名: Folia Pharmacologica Japonica 巻: 157 ページ: 134～138
  • DOI: 10.1254/fpj.21072
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The SARS-CoV-2 Lambda variant exhibits enhanced infectivity and immune resistance (2022)
  • 著者名/発表者名: Kimura Izumi、Kosugi Yusuke、Wu Jiaqi、other 17 authors、Saito Akatsuki、Nakagawa So、Sato Kei
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 38 ページ: 110218～110218
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2021.110218
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] HIV-1 capsid variability: viral exploitation and evasion of capsid-binding molecules (2021)
  • 著者名/発表者名: Saito Akatsuki、Yamashita Masahiro
  • 雑誌名: Retrovirology 巻: 18 ページ: 32
  • DOI: 10.1186/s12977-021-00577-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Enhanced fusogenicity and pathogenicity of SARS-CoV-2 Delta P681R mutation (2021)
  • 著者名/発表者名: Saito Akatsuki、Irie Takashi、Suzuki Rigel、Maemura Tadashi、Nasser Hesham、Uriu Keiya、Kosugi Yusuke、Other 43 authors、Tanaka Shinya、Nakagawa So、Ikeda Terumasa、Fukuhara Takasuke、Kawaoka Yoshihiro、Sato Kei、The Genotype to Phenotype Japan (G2P-Japan) Consortium
  • 雑誌名: Nature 巻: 602 ページ: 300～306
  • DOI: 10.1038/s41586-021-04266-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Natto extract, a Japanese fermented soybean food, directly inhibits viral infections including SARS-CoV-2 in?vitro (2021)
  • 著者名/発表者名: Oba Mami、Rongduo Wen、Saito Akatsuki、Okabayashi Tamaki、Yokota Tomoko、Yasuoka Junko、Sato Yoko、Nishifuji Koji、Wake Hitoshi、Nibu Yutaka、Mizutani Tetsuya
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 570 ページ: 21～25
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.07.034
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prevalence of antibodies against human respiratory viruses potentially involving anthropozoonoses in wild bonobos (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Tomoyuki、Takemoto Hiroyuki、Sakamaki Tetsuya、Tokuyama Nahoko、Hart John、Hart Terese、Dupain Jef、Cobden Amy、Mulavwa Mbangi、Hashimoto Chie、Isaji Mina、Kaneko Akihisa、Enomoto Yuki、Sato Eiji、Kooriyama Takanori、Miyabe-Nishiwaki Takako、Suzuki Juri、Saito Akatsuki、Furuichi Takeshi、Akari Hirofumi
  • 雑誌名: Primates 巻: 62 ページ: 897～903
  • DOI: 10.1007/s10329-021-00935-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] How Do Flaviviruses Hijack Host Cell Functions by Phase Separation? (2021)
  • 著者名/発表者名: Saito Akatsuki、Shofa Maya、Ode Hirotaka、Yumiya Maho、Hirano Junki、Okamoto Toru、Yoshimura Shige H.
  • 雑誌名: Viruses 巻: 13 ページ: 1479～1479
  • DOI: 10.3390/v13081479
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] SARS-CoV-2 B.1.617 Mutations L452R and E484Q Are Not Synergistic for Antibody Evasion (2021)
  • 著者名/発表者名: Ferreira IATM, Kemp SA, Datir R, Saito A, Meng B, Rakshit P, Takaori-Kondo A, Kosugi Y, Uriu K, Kimura I, Shirakawa K, Abdullahi A, Agarwal A, Ozono S, Tokunaga K, Sato K, Gupta RK
  • 雑誌名: The Journal of Infectious Diseases 巻: 224 ページ: 989～994
  • DOI: 10.1093/infdis/jiab368
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Rapid Inactivation of SARS-CoV-2 Variants by Continuous and Intermittent Irradiation with a Deep-Ultraviolet Light-Emitting Diode (DUV-LED) Device (2021)
  • 著者名/発表者名: Inagaki Hiroko、Saito Akatsuki、Kaneko Chiho、Sugiyama Hironobu、Okabayashi Tamaki、Fujimoto Shouichi
  • 雑誌名: Pathogens 巻: 10 ページ: 754～754
  • DOI: 10.3390/pathogens10060754
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] SARS-CoV-2 spike L452R variant evades cellular immunity and increases infectivity (2021)
  • 著者名/発表者名: Motozono Chihiro、Toyoda Mako、Zahradnik Jiri、Saito Akatsuki、Other 19 authors、Ikeda Terumasa、Nakagawa So、Ueno Takamasa、Sato Kei
  • 雑誌名: Cell Host & Microbe 巻: 29 ページ: 1124～1136.e11
  • DOI: 10.1016/j.chom.2021.06.006
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Rapid Inactivation of SARS-CoV-2 with Ozonated Water (2021)
  • 著者名/発表者名: Inagaki Hiroko、Saito Akatsuki、Sudaryatma Putu Eka、Sugiyama Hironobu、Okabayashi Tamaki、Fujimoto Shouichi
  • 雑誌名: Ozone: Science & Engineering 巻: 43 ページ: 208～212
  • DOI: 10.1080/01919512.2021.1889318
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bovine respiratory coronavirus enhances bacterial adherence by upregulating expression of cellular receptors on bovine respiratory epithelial cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Fahkrajang Watcharapong、Sudaryatma Putu Eka、Mekata Hirohisa、Hamabe Saori、Saito Akatsuki、Okabayashi Tamaki
  • 雑誌名: Veterinary Microbiology 巻: 255 ページ: 109017～109017
  • DOI: 10.1016/j.vetmic.2021.109017
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Seroprevalence of Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome Virus in Small-Animal Veterinarians and Nurses in the Japanese Prefecture with the Highest Case Load (2021)
  • 著者名/発表者名: Kirino Yumi、Ishijima Keita、Miura Miho、Nomachi Taro、Mazimpaka Eugene、Sudaryatma Putu Eka、Yamanaka Atsushi、Maeda Ken、Sugimoto Takayuki、Saito Akatsuki、Mekata Hirohisa、Okabayashi Tamaki
  • 雑誌名: Viruses 巻: 13 ページ: 229～229
  • DOI: 10.3390/v13020229
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Potent Anti-Simian Immunodeficiency Virus Neutralizing Antibody Induction Associated with a Germ Line Immunoglobulin Gene Polymorphism in Rhesus Macaques (2021)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka Saori、Kuwata Takeo、Ishii Hiroshi、Sekizuka Tsuyoshi、Kuroda Makoto、Sano Masato、Okazaki Midori、Yamamoto Hiroyuki、Shimizu Mikiko、Matsushita Shuzo、Seki Yohei、Saito Akatsuki、Sakawaki Hiromi、Hirsch Vanessa M.、Miura Tomoyuki、Akari Hirofumi、Matano Tetsuro
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 95 ページ: e02455-20
  • DOI: 10.1128/jvi.02455-20
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 鳩インターフェロン刺激遺伝子の機能解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: , 柴田穂乃香, 森迫奈菜実, 岡林環樹, 莊國賓, 齊藤暁
  • 学会等名: 第164回日本獣医学会学術集会
• [学会発表] ウシ細胞における効率良いレンチウイルスベクターシステムの構築 (2021)
  • 著者名/発表者名: 森迫奈菜実, バトラー田中英里, 田中友理, 柴田穂乃香, 目堅博久, 岡林環樹, 齊藤暁
  • 学会等名: 第164回日本獣医学会学術集会
• [学会発表] A high-throughput neutralizing antibody test for SFTS diagnosis (2021)
  • 著者名/発表者名: Eugene Mazimpaka, 目堅 博久, 谷英樹, 前田健, 石嶋慧多, 桐野有美, 齊藤暁, 岡林環樹
  • 学会等名: 第164回日本獣医学会学術集会
• [学会発表] 新規抗レトロウイルス宿主因子ZCCHC3は広域に作用する (2021)
  • 著者名/発表者名: 田中友理, Binbin Yi, バトラー田中英里佳, 吉村成弘, 齊藤暁
  • 学会等名: 第68回日本ウイルス学会学術集会
  • 国際学会
• [学会発表] A zinc-finger-containing protein ZCCHC3 is a novel antiretroviral host factor (2021)
  • 著者名/発表者名: Binbin Yi, 田中友理, 齊藤暁, 吉村成弘
  • 学会等名: 第68回日本ウイルス学会学術集会
  • 国際学会
• [備考] 日本初！ネコのB型肝炎近縁ウイルスが発見されました
  • URL: http://www.miyazaki-u.ac.jp/newsrelease/edu-info/b-1.html
• [備考] 新型コロナウイルス「オミクロン株」に関する研究成果が発表されました
  • URL: http://www.miyazaki-u.ac.jp/newsrelease/edu-info/post-770.html
• [備考] SARS-CoV-2ラムダ株のウイルス学的・免疫学的性状の解明
  • URL: http://www.miyazaki-u.ac.jp/newsrelease/edu-info/post-755.html
• [備考] SARS-CoV-2デルタ株に特徴的なP681R変異はウイルスの病原性を増大させる
  • URL: http://www.miyazaki-u.ac.jp/newsrelease/edu-info/nature.html
• [備考] 深紫外線LEDの新型コロナウイルス変異株に対する有効性を確認
  • URL: http://www.miyazaki-u.ac.jp/newsrelease/edu-info/led-1.html