インフルエンザウイルスタンパク質NS1の二本鎖RNAマスキング機構の解析

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K07575
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中野 雅博 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 助教 (90456997)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: インフルエンザウイルス / リボヌクレオタンパク質 / 二本鎖RNA / 自然免疫応答 / 高速原子間力顕微鏡

研究実績の概要

我々はこれまでにインフルエンザウイルスのリボヌクレオタンパク質（vRNP）を用いたin vitro RNA合成実験により、vRNPがループ状の二本鎖RNAを合成することを発見した。しかし、インフルエンザウイルス感染細胞においては二本鎖RNAがほとんど検出されないことから、インフルエンザウイルスは二本鎖RNAをマスクする機構を備えており、それにより自然免疫応答から逃れていると考えられる。本研究では、二本鎖RNA結合能を持つインフルエンザウイルスタンパク質NS1に着目し、その二本鎖RNAのマスキング機構を解明することを目的とする。
昨年度までの結果から、NS1欠損ウイルス感染細胞では二本鎖RNAの検出される細胞の割合が野生型ウイルス感染細胞に比べて大きく増加していることから、感染細胞内でNS1が二本鎖RNAをマスクしている可能性が示唆されていた。そこで本年度は、二本鎖RNAのマスキングに重要なNS1のアミノ酸を同定することを目的として、種々のNS1変異ウイルスを作成し、その感染細胞内での二本鎖RNA産生について検討した。その結果、これまでに報告されている二本鎖RNA結合に重要な役割を果たすN末端側のアミノ酸は、RNAのマスキングには重要ではないことが明らかとなった。この結果から、NS1による二本鎖RNAのマスキングは、NS1の二本鎖RNAへの直接的な結合ではなく、二本鎖RNA上でのNS1-NS1どうしの相互作用が重要なのではないかと考えている。現時点では、C末端側のアミノ酸の変異ウイルスについてNS1欠損ウイルスと似たような挙動を示すことを明らかにしており、このアミノ酸が二本鎖RNAのマスキングに関与しているのではないかと考え研究を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] Acetylation of the influenza A virus polymerase subunit PA in the N-terminal domain positively regulates its endonuclease activity (2022)
  • 著者名/発表者名: Dai Hatakeyama, Masaki Shoji, Seiryo Ogata, Takeshi Masuda, Masahiro Nakano, Tsugunori Komatsu, Ayaka Saitoh, Kyoko Makiyama, Hazuki Tsuneishi, Asuka Miyatake, Mizuki Takahira, Erina Nishikawa, Ayana Ohkubo, Takeshi Noda, Yoshihiro Kawaoka, Sumio Ohtsuki, and Takashi Kuzuhara
  • 雑誌名: FEBS J. 巻: 289 ページ: 231-245
  • DOI: 10.1111/febs.16123
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Migration of Influenza Virus Nucleoprotein into the Nucleolus Is Essential for Ribonucleoprotein Complex Formation (2022)
  • 著者名/発表者名: Sho Miyamoto, Masahiro Nakano, Takeshi Morikawa, Ai Hirabayashi, Ryoma Tamura, Yoko Fujita-Fujiharu, Nanami Hirose, Yukiko Muramoto, and Takeshi Noda
  • 雑誌名: mBio 巻: 13 ページ: e03315-21
  • DOI: 10.1128/mbio.03315-21
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Amplification-free RNA detection with CRISPR-Cas13 (2021)
  • 著者名/発表者名: Hajime Shinoda, Yuya Taguchi, Ryoya Nakagawa, Asami Makino, Sae Okazaki, Masahiro Nakano, Yukiko Muramoto, Chiharu Takahashi, Ikuko Takahashi, Jun Ando, Takeshi Noda, Osamu Nureki, Hiroshi Nishimasu, and Rikiya Watanabe
  • 雑誌名: Commun. Biol. 巻: 4 ページ: 476
  • DOI: 10.1038/s42003-021-02001-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ultrastructure of influenza virus ribonucleoprotein complexes during viral RNA synthesis (2021)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Nakano, Yukihiko Sugita, Noriyuki Kodera, Sho Miyamoto, Yukiko Muramoto, Matthias Wolf, and Takeshi Noda
  • 雑誌名: Commun. Biol. 巻: 4 ページ: 858
  • DOI: 10.1038/s42003-021-02388-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] CP100356 hydrochloride, a P-glycoprotein inhibitor, inhibits Lassa virus entry: implication of a candidate pan-mammarenavirus entry inhibitor (2021)
  • 著者名/発表者名: Toru Takenaga, Zihan Zhang, Yukiko Muramoto, Sarah Katharina Fehling, Ai Hirabayashi, Yuki Takamatsu, Junichi Kajikawa, Sho Miyamoto, Masahiro Nakano, Shuzo Urata, Allison Groseth, Thomas Strecker, and Takeshi Noda
  • 雑誌名: Viruses 巻: 13 ページ: 1763
  • DOI: 10.3390/v13091763
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Roles of non-structural proteins against production of double-stranded RNA in influenza virus-infected cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Nakano, S Junichi Kajikawa, Sho Miyamoto, Chiho Ohnishi, Yukiko Muramoto, and Takeshi Noda
  • 学会等名: 第68回 日本ウイルス学会学術集会