感染記憶として働く小分子RNAを介したウイルス防御機構の解明

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K23874
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 小出 りえ 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 特別研究員 (40846325)
• 研究期間 (年度): 2019-08-30 – 2021-03-31
• キーワード: 内在性RNAウイルス / ボルナウイルス / 感染防御 / 小分子RNA / piRNA

研究実績の概要

真核生物のゲノムにはウイルス由来の配列が多数存在する。内在性ボルナウイルス様ヌクレオプロテイン （EBLN）は、RNAウイルスの一種であるボルナウイルス （BoDV）に由来する遺伝子配列である。先行研究より、EBLNがpiRNAと呼ばれる小分子RNAを発現し、BoDVのmRNAに対してアンチセンス鎖のpiRNAを産生することが示されている。本研究課題では、EBLN由来のpiRNAが配列特異的に外来性BoDVの感染を抑制する可能性を、遺伝子改変マウスモデルを用いたBoDVの感染実験によって検証することを目的とした。
EBLN由来piRNAの機能を調べるため、CRISPR/Cas9システムを用いてpiRNAを産生するEBLN3、EBLN4、EBLN5をそれぞれノックアウトしたマウスを作製した。さらにこれらのマウスを交配し、EBLN3、EBLN4、EBLN5を全て欠損したマウス（EBLNノックアウトマウス）を得た。EBLNノックアウトマウスおよび野生型マウスにGFP発現組換えBoDVを脳内接種し、定量的RT-PCRや組織化学的探索によってBoDVの感染を調べたが、これらのマウスにおいてBoDV感染に対する感受性の違いは認められなかった。この原因の一つとして、EBLN配列と現存のBoDVヌクレオプロテイン遺伝子の塩基配列相同性が70%程度しかないために、EBLN由来piRNAがBoDVのmRNAを効率的にサイレンシングできない可能性が考えられた。そこで、マウスゲノムのpiRNAクラスターに現存のBoDVヌクレオプロテイン遺伝子と同一の配列（EBN）を挿入したEBNノックインマウスを新たに作製した。EBNノックインマウスが野生型マウスと比較して、BoDVに対する抵抗性を示すかどうか、現在検証中である。

研究成果

• [雑誌論文] Endogenization and excision of human herpesvirus 6 in human genomes (2020)
  • 著者名/発表者名: Liu, X., Kosugi, S., Koide, R., Kawamura, Y., Ito, J., Miura, H., Matoba, N., Matsuzaki, M., Fujita, M., Kamada, A.J., Nakagawa, H., Tamiya, G., Matsuda, K., Murakami, Y., Kubo, M., Sato, K., Momozawa, Y., Ohashi, J., Terao, C., Yoshikawa, T., Parrish, N.F., Kamatani, Y.
  • 雑誌名: PLOS Genetics 巻: 16 ページ: e1008915
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1008915
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 内在性RNAウイルスとCRISPR様免疫 (2020)
  • 著者名/発表者名: 小出りえ、ニコラス・パリッシュ
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 273 ページ: 1155-1158