類縁ウイルスによる多様な宿主因子依存性を診るシステムの開発

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K20760
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 田鍬 修平 大阪大学, 感染症総合教育研究拠点, 特任准教授(常勤) (20513493)
• 研究期間 (年度): 2021-08-30 – 2023-03-31
• キーワード: フラビウイルス / Hsp70 / コシャペロン

研究実績の概要

フラビウイルスを類縁ながら多様性を示すウイルスモデルとして、特に性状（宿主動物/媒介動物/臨床症状）が異なるウイルス７０種程度を用いた。特に、輸送が困難な厚生労働大臣が定める3種、4種病原体に属するフラビウイルスに関してはDNAフラグメントから簡便に感染性ウイルスを作る手法により作成した。世界で病原性を示すフラビウイルスをほぼ網羅することに成功した。
この類縁ウイルスの増殖に関連する機能冗長性の高いHsp70関連シャペロンの包括的スクリーニングのために、蛍光蛋白質融合型PQCのアレイド(Arrayed) ライブラリー、具体的にはGFP融合型のHsp70(14種)、DnaJ(50種)NEF(15種)を個別に発現するプラスミドを細胞を樹立した。樹立されたシャペロン/コシャペロン指示細胞群に各々フラビウイルスを感染させ、ウイルス感染によるシャペロン群の細胞内局在変動、特にウイルス増殖部位（蛋白合成、RNA複製や粒子形成）への局在変動を経時的に追跡した。同属のフラビウイルスを感染させた結果、アミノ酸、および構造レベルにおいて、非常に類似性の高いコシャペロン群においても、ウイルス種特異的な凝集をすることを見出した。本研究により、Hsp70シャペロンネットワークの冗長性や特異性を詳細に解析できるシステムのコンセプトが実証された。また今後の創薬研究に資する病原フラビウイルスコレクションを樹立した。

研究成果

• [雑誌論文] Membrane Sphingomyelin in Host Cells Is Essential for Nucleocapsid Penetration into the Cytoplasm after Hemifusion during Rubella Virus Entry. (2022)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Sakata M, Sakai S, Okamoto T, Nakatsu Y, Taguwa S, Otsuki N, Maeda Y, Hanada K, Matsuura Y, Takeda M.
  • 雑誌名: mBio 巻: 13 ページ: -
  • DOI: 10.1128/mbio.01698-22
• [雑誌論文] A campaign targeting a conserved Hsp70 binding site uncovers how subcellular localization is linked to distinct biological activities. (2022)
  • 著者名/発表者名: Shao H, Taguwa S, Gilbert L, Shkedi A, Sannino S, Guerriero CJ, Gale-Day ZJ, Young ZT, Brodsky JL, Weissman J, Gestwicki JE, Frydman J.
  • 雑誌名: Cell Chem. bio 巻: 29 ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.chembiol.2022.06.006
• [雑誌論文] Secretory glycoprotein NS1 plays a crucial role in the particle formation of flaviviruses. (2022)
  • 著者名/発表者名: Tamura T, Torii S, Kajiwara K, Anzai I, Fujioka Y, Noda K, Taguwa S, Morioka Y, Suzuki R, Fauzyah Y, Ono C, Ohba Y, Okada M, Fukuhara T, Matsuura Y.
  • 雑誌名: PLoS Pathog 巻: 18 ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1010593
• [学会発表] Chemical screening targeting Conserved Hsp70 Binding Sites Reveals the biological properties of Hsp70 inhibition (2022)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Taguwa, Hao Shao, Rahmi Dianty , Chikako Ono, Jason Gestwicki, Judith Frydman and Yoshiharu Matsuura
  • 学会等名: the 28th International Symposium on Hepatitis C Virus, Flaviviruses, and Related Viruses
  • 国際学会
• [学会発表] Chemical screening targeting Conserved Hsp70 Binding Sites Reveals the biological properties of Hsp70 inhibition (2022)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Taguwa, Hao Shao, Rahmi Dianty , Chikako Ono, Jason Gestwicki, Judith Frydman and Yoshiharu Matsuura
  • 学会等名: American Society for Virology (ASV) 2022 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Hypochlorous acid water disintegrates various pathogenic virus particles via protein aggregation. (2022)
  • 著者名/発表者名: 田鍬修平、Rahmi Dianty、安齋樹、金井裕太、成山満寿、稲葉ひかる、渡邊登紀子、小林剛、菊池憲次、掘田国元、吉川敏一、松浦善治
  • 学会等名: 第４５回日本分子生物学会年会
  • 国際学会