HIV-1Vif/HDAC3複合体によるHIV-1潜伏感染転写ネットワークの制御

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K07591
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 白川 康太郎 京都大学, 医学研究科, 助教 (80728270)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: HIV-1 / 潜伏感染 / CAGE法 / トランスクリプトーム / CRISPRスクリーニング

研究実績の概要

HIVGKOを感染させたJurkatT細胞モデルを用いて潜伏感染細胞の遺伝子発現プロファイルをCAGE法により解析した。非感染細胞に比較して潜伏感染細胞で31種の遺伝子発現の低下を同定したが、遺伝子発現が増加した遺伝子は認めなかった。これらの遺伝子のうち非感染細胞でSPP1とAPOEが増加していたことは、そのノックダウンにより感染細胞が低下することから、これらの遺伝子発現がHIV-1感染に抑制性に機能していることを示唆している。さらに潜伏感染細胞とウイルス産生性感染細胞でmTOR経路の遺伝子群の発現に差があることに注目し、mTOR経路の発現が低い細胞で潜伏感染が多いことを発見した。以上の知見より感染する細胞の遺伝子発現の状態が、ウイルス感染が起こるかどうか、さらにウイルスのインテグレーション後にウイルス産生につながるか、転写が停止し潜伏感染の状態に陥るかに影響していると考えられた。
またこの潜伏感染細胞モデルを用いてCRISPRスクリーニングを行い、潜伏感染の再活性化に関わる遺伝子群を同定した。これらの遺伝子をCRISPRで予めノックアウトするとウイルス再活性化が起こりやすいことを発見した。

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

予定した潜伏感染細胞で特異的に遺伝子発現の変化があった遺伝子の機能について解明し報告した（Matsui et al., Journal of Virology, 95, 8, e02394-20, 2021）。CRISPRスクリーニングを実施し、ノックアウトすると潜伏感染再活性化をおこす遺伝子を６種類、同定し解析をつづけているため。

今後の研究の推進方策

引き続きCRISPRスクリーニングで同定した遺伝子群の機能解析を行う。

次年度使用額が生じた理由

他の研究費から試薬代などを賄えたため。次年度の試薬代に用います。

研究成果

• [国際共同研究] Buck Institute for Research on Aging(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Buck Institute for Research on Aging
• [雑誌論文] CAGE-Seq Reveals that HIV-1 Latent Infection Does Not Trigger Unique Cellular Responses in a Jurkat T Cell Model (2021)
  • 著者名/発表者名: Matsui Hiroyuki、Shirakawa Kotaro、Konishi Yoshinobu、Hirabayashi Shigeki、Sarca Anamaria Daniela、Fukuda Hirofumi、Nomura Ryosuke、Stanford Emani、Horisawa Yoshihito、Kazuma Yasuhiro、Matsumoto Tadahiko、Yamazaki Hiroyuki、Murakawa Yasuhiro、Battivelli Emilie、Verdin Eric、Koyanagi Yoshio、Takaori-Kondo Akifumi
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 95 ページ: 1～18
  • DOI: 10.1128/JVI.02394-20
• [備考] Verdin Lab website
  • URL: https://www.buckinstitute.org/lab/verdin-lab/