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

2021 年度 実績報告書

• 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感染症 / 潜伏感染 / 再活性化 / トランスクリプトーム / mTOR経路 / CRISPRスクリーン

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報告した（Matsui et al., Journal of Virology, 2021）。以上の知見から、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でノックアウトすることによりウイルス再活性化が起こることを発見し研究を継続している。

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
• [雑誌論文] APOBEC3B is preferentially expressed at the G2/M phase of cell cycle (2021)
  • 著者名/発表者名: Hirabayashi Shigeki、Shirakawa Kotaro、Horisawa Yoshihito、Matsumoto Tadahiko、Matsui Hiroyuki、Yamazaki Hiroyuki、Sarca Anamaria Daniela、Kazuma Yasuhiro、Nomura Ryosuke、Konishi Yoshinobu、Takeuchi Suguru、Stanford Emani、Kawaji Hideya、Murakawa Yasuhiro、Takaori-Kondo Akifumi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 546 ページ: 178～184
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.02.008
• [雑誌論文] Alternative splicing of APOBEC3D generates functional diversity and its role as a DNA mutator (2021)
  • 著者名/発表者名: Takei Hisashi、Fukuda Hirofumi、Pan Gilbert、Yamazaki Hiroyuki、Matsumoto Tadahiko、Kazuma Yasuhiro、Fujii Masanori、Nakayama Sohei、Kobayashi Ikei S.、Shindo Keisuke、Yamashita Riu、Shirakawa Kotaro、Takaori-Kondo Akifumi、Kobayashi Susumu S.
  • 雑誌名: International Journal of Hematology 巻: 112 ページ: 395～408
  • DOI: 10.1007/s12185-020-02904-y
• [雑誌論文] Critical role of PP2A-B56 family protein degradation in HIV-1 Vif mediated G2 cell cycle arrest (2021)
  • 著者名/発表者名: Nagata Kayoko、Shindo Keisuke、Matsui Yusuke、Shirakawa Kotaro、Takaori-Kondo Akifumi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 527 ページ: 257～263
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.04.123
• [雑誌論文] FRET-Based Detection and Quantification of HIV-1 Virion Maturation (2021)
  • 著者名/発表者名: Sarca Anamaria D.、Sardo Luca、Fukuda Hirofumi、Matsui Hiroyuki、Shirakawa Kotaro、Horikawa Kazuki、Takaori-Kondo Akifumi、Izumi Taisuke
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 12 ページ: 1-13
  • DOI: 10.3389/fmicb.2021.647452
• [学会発表] HIV-1潜伏感染の成立と維持に関与する分子機構 (2021)
  • 著者名/発表者名: 白川康太郎
  • 学会等名: 第35回日本エイズ学会学術集会・総会