口蹄疫、豚コレラウイルス由来IRES共通因子の探索と制御に向けた基礎的研究

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H03164
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 小原 恭子 鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 教授 (20225478)
• 研究分担者: 岡林 環樹 宮崎大学, 農学部, 教授 (10359995) ; 迫田 義博 北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (40333637)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: FMDV / CSFV / IRES / shRNA / PYC / PKD1L3 / USP31 / KOマウス

研究実績の概要

口蹄疫、豚熱の原因ウイルスはいずれもプラス鎖RNAをゲノムにもち、5’側非翻訳領域(5’UTR)にリボゾームが内部認識して翻訳を開始する配列(IRES)を持つ。まず、口蹄疫ウイルス(FMDV)や豚熱ウイルス(CSFV)のIRES活性を測定できるジシストロニックベクターを持つ細胞株を樹立して、IRES阻害活性を持つ物質の探索を可能にした。その結果、FMDVの７血清型で保存したIRES配列に作用できるsiRNAを見出し、これを元に作成したshRNAを搭載したレンチウイルスベクターを作成して、２週間以上活性を抑制する事ができた。また、CSFV-IRESを標的とするshRNA発現ベクターも樹立し、IRES活性のみならず、CSFVの複製も抑制する事を明らかにした。さらに、これらのIRES活性を阻害する物質を探索したところ、フランス松の樹液から得られた健康食品であるピクノジュノール(PYC)がFMDV, CSFV-IRES活性を共に抑制する事を見出した。PYCがこれらのIRES活性に関与する共通な宿主因子に作用すると予測し、マイクロアレイで網羅的な発現解析を行なった。PYCの処理により発現が抑制される宿主因子のうち、polycystic kidney disease 1-like 3(PKD1L3)とubiquitin-specific peptidase 31(USP31)の発現抑制により、FMDV, CSFV-IRES活性が共に低下する事が明らかとなった。そこで、PKD1L3, USP31のノックアウト(KO)マウスを樹立した。これら遺伝子のノックアウトマウスは胎生致死を引き起こさず、これらのKOマウスを得る事ができた。今後は、KOマウス体内でFMDV, CSFV-IRES活性や複製活性が低下するか、解析を行ない、FMDV, CSFV抵抗性の動物の樹立に必要な知見を得る予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Development of short hairpin RNA expression vectors targeting the internal ribosomal entry site of the classical swine fever virus genomic RNA. (2023)
  • 著者名/発表者名: Okamoto R, Ito N, Ide Y, Kitab B, Sakoda Y, Tsukiyama-Kohara K
  • 雑誌名: BMC Biotechnol. 巻: 23 ページ: 37
  • DOI: 10.1186/s12896-023-00805-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel cytochrome P450 1 (CYP1) genes in tree shrews are expressed and encode functional drug-metabolizing enzymes. (2023)
  • 著者名/発表者名: Uno Y, Noda Y, Murayama N, Tsukiyama-Kohara K, Yamazaki H.
  • 雑誌名: Physiol C Toxicol Pharmacol. 巻: 265 ページ: 109534
  • DOI: 10.1016/j.cbpc.2022.109534.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increasing Dengue Burden and Severe Dengue Risk in Bangladesh: An Overview. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kayesh MEH, Khalil I, Kohara M, Tsukiyama-Kohara K.
  • 雑誌名: Trop Med Infect Dis. 巻: 8 ページ: 32
  • DOI: 10.3390/tropicalmed8010032.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Regulatory Role of Ribonucleotide Reductase Subunit M2 in Hepatocyte Growth and Pathogenesis of Hepatitis C Virus. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kitab B, Tsukiyama-Kohara K
  • 雑誌名: Int J Mol Sci. 巻: 24 ページ: 2619
  • DOI: 10.3390/ijms24032619
  • 査読あり
• [雑誌論文] Newly Identified Tree Shrew Cytochrome P450 2A13 is Expressed in Liver and Lung and Encodes a Functional Drug-Metabolizing Enzyme Similar to Dog Cytochrome P450 2A13 and Pig (2023)
  • 著者名/発表者名: Ushirozako G, Noda Y, Murayama N, Kawaguchi H, Tsukiyama-Kohara K, Yamazaki H, Uno Y.
  • 雑誌名: Drug Metab Dispos. 巻: 51 ページ: 610-617
  • DOI: 10.1124/dmd.122.001152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Newly identified cytochrome P450 3A genes of tree shrews and pigs are expressed and encode functional enzymes. (2023)
  • 著者名/発表者名: Uno Y, Jikuya S, Noda Y, Oguchi A, Murayama N, Kawaguchi H, Tsukiyama-Kohara K, Yamazaki H.
  • 雑誌名: Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol. 巻: 267 ページ: 109579
  • DOI: 10.1016/j.cbpc.2023.109579.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular insights of a CBP/β-catenin-signaling inhibitor on nonalcoholic steatohepatitis-induced liver fibrosis and disorder. (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamaji K, Iwabuchi S, Tokunaga Y, Hashimoto S, Yamane D, Toyama S, Kono R, Kitab B, Tsukiyama-Kohara K, Osawa Y, Hayashi Y, Hishima T, Tateno C, Kimura K, Okanoue T, Kohara M.
  • 雑誌名: Biomed Pharmacother. 巻: 166 ページ: 115379
  • DOI: 10.1016/j.biopha.2023.115379.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tree shrew cytochrome P450 2E1 is a functional enzyme that metabolises chlorzoxazone and p-nitrophenol. (2023)
  • 著者名/発表者名: Ushirozako G, Murayama N, Tsukiyama-Kohara K, Yamazaki H, Uno Y
  • 雑誌名: Xenobiotica. 巻: 53 ページ: 573-580
  • DOI: 10.1080/00498254.2023.2280996
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of koala retrovirus in captive koalas with pneumonia and comparative analysis of subtype distribution. (2023)
  • 著者名/発表者名: Akter L, Hashem MA, Rakib TM, Rashid MHO, Hossain KA, Akhter R, Utsunomiya M, Kitab B, Hifumi T, Miyoshi N, Maetani F, Tsukiyama-Kohara K.
  • 雑誌名: Arch Virol. 巻: 168 ページ: 298
  • DOI: 10.1007/s00705-023-05928-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of neddylation on viral infection: an overview. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kayesh MEH, Kohara M, Tsukiyama-Kohara K
  • 雑誌名: Arch Virol. 巻: 169 ページ: 6
  • DOI: 10.1007/s00705-023-05930-3.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Novel, Comprehensive A129 Mouse Model for Investigating Dengue Vaccines and Evaluating Pathogenesis. (2023)
  • 著者名/発表者名: Ngwe Tun MM, Nwe KM, Balingit JC, Takamatsu Y, Inoue S, Pandey BD, Urano T, Kohara M, Tsukiyama-Kohara K, Morita K
  • 雑誌名: Vaccines (Basel). 巻: 11 ページ: 1857
  • DOI: 10.3390/vaccines11121857
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] TLR agonists as vaccine adjuvants in the prevention of viral infections: an overview. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kayesh MEH, Kohara M, Tsukiyama-Kohara K.
  • 雑誌名: Front Microbiol. 巻: 14 ページ: 1249718
  • DOI: 10.3389/fmicb.2023.1249718.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characterization of host factors associated with the internal ribosomal entry sites of foot-and-mouth disease and classical swine fever viruses. (2022)
  • 著者名/発表者名: Ide Y, Kitab B, Ito N, Okamoto R, Tamura Y, Matsui T, Sakoda Y, Tsukiyama-Kohara K.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 ページ: 6709
  • DOI: 10.1038/s41598-022-10437-z.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Subtype distribution and expression of the koala retrovirus in the Japanese zoo koala population. (2022)
  • 著者名/発表者名: Hashem MA, Kayesh MEH, Maetani F, Goto A, Nagata N, Kasori A, Imanishi T, Tsukiyama-Kohara K
  • 雑誌名: Infect Genet Evol. 巻: 102 ページ: 105297
  • DOI: 10.1016/j.meegid.2022.105297.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Toll-like Receptor Response to Hepatitis C Virus Infection: A Recent Overview. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kayesh MEH, Kohara M, Tsukiyama-Kohara K.
  • 雑誌名: Int J Mol Sci. 巻: 23 ページ: 5457
  • DOI: 10.3390/ijms23105475
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Molecular Insights into Innate Immune Response in Captive Koala Peripheral Blood Mononuclear Cells Co-Infected with Multiple Koala Retrovirus Subtypes. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kayesh MEH, Hashem MA, Maetani F, Goto A, Nagata N, Kasori A, Imanishi T, Tsukiyama-Kohara K.
  • 雑誌名: Pathogens 巻: 11 ページ: 911
  • DOI: 10.3390/pathogens11080911.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Newly identified tree shrew cytochrome P450 2B6 (CYP2B6) and pig CYP2B6b are functional drug-metabolising enzymes. (2022)
  • 著者名/発表者名: Uno Y, Ushirozako G, Uehara S, Murayama N, Fujiki Y, Kawaguchi H, Tsukiyama-Kohara K, Yamazaki H
  • 雑誌名: Xenobiotica. 巻: 52 ページ: 687-696
  • DOI: 10.1080/00498254.2022.2141153.
  • 査読あり
• [学会発表] IRES共通因子PKD1L3、USP31の生体内機能の解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 宇都宮雅史、小原恭子
  • 学会等名: 第１６6 回日本獣医学会学術集会
• [学会発表] Suppression of dengue virus replication by the French maritime pine extract Pycnogenol (2023)
  • 著者名/発表者名: Kazi Anowar Hossain1, Rupaly Akhter, Md Haroon Or Rashid, Lipi Akter, Masashi Utsunomiya, Bouchra Kitab, NgweTun MM, Michinori Kohara, Kouichi Morita, Kyoko Tsukiyama-Kohara
  • 学会等名: 第１６6 回日本獣医学会学術集会
• [学会発表] ツパイCYP2E1の同定と解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 後迫玄城，村山典恵，小原恭子，山崎浩史，宇野泰広
  • 学会等名: 第１６6 回日本獣医学会学術集会
• [学会発表] 口蹄疫ウイルスおよび豚熱ウイルスRNAのIRES機能に関連する宿主因子の特性について (2022)
  • 著者名/発表者名: 井手優太郎、Bouchra Kitab, 迫田義博、小原恭子
  • 学会等名: 第１６５回日本獣医学会学術集会
• [学会発表] Characterization of host factors associated with the internal ribosomal entry sites of foot-and-mouth disease and classical swine fever viruses (2022)
  • 著者名/発表者名: Yutaro Ide, Bouchra Kitab, Nobumasa Ito, Riai Okamoto, Yui Tamura, Takafumi Matsui, Yoshihiro Sakoda, and Kyoko Tsukiyama-Kohara
  • 学会等名: IUMS2022
  • 国際学会
• [学会発表] Subtype distribution and expression of the koala retrovirus in koala from the Japanese zoo (2022)
  • 著者名/発表者名: Md Abul Hashem, Mohammad Enamul Hoque Kayesh, Kyoko Tsukiyama-Kohara
  • 学会等名: 第１６５回日本獣医学会学術集会
• [学会発表] ツパイCYP2A13 の同定と解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 後迫玄城，村山典恵，小原恭子，山崎浩史，宇野泰広
  • 学会等名: 第１６５回日本獣医学会学術集会
• [図書] 動物衛生学 (2022)
  • 著者名/発表者名: 高井伸二 末吉益雄 永幡肇 編集 （獣医衛生学教育研修協議会）
  • 総ページ数: 423
  • 出版者: 文英堂出版
  • ISBN: 978-4-8300-3269-1
• [図書] 獣医微生物学 第４版 (2022)
  • 著者名/発表者名: 公益財団法人 日本獣医学会 微生物分科会 編
  • 総ページ数: 514
  • 出版者: 文英堂出版
  • ISBN: 978-4-8300-3270-7
• [備考] 鹿児島大学共同獣医学部附属越境性動物疾病制御研究センター
  • URL: https://www.vet.kagoshima-u.ac.jp/TAD/