C型肝炎ウイルスが関与する新規分解機構の解明

2023 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 22K15470
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 松井 千絵子 神戸大学, 医学研究科, 助教 (70778414)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: C型肝炎ウイルス / シャペロン介在性オートファジー / エンドソームミクロオートファジー / 蛋白質分解 / Hsc70 / KFERQ配列 / HCV感染 / ウイルス複製

研究実績の概要

C型肝炎ウイルス(HCV)感染すると、細胞内シャペロン蛋白質Hsc70がHCV NS5A蛋白質と相互作用し、KFERQ配列を持つ宿主蛋白質をウイルス利便性のため、リソソーム系蛋白質分解経路を介して選択的に分解する。HCV感染により選択的オートファジー経路を介して分解を受ける宿主蛋白質は、リソソーム膜受容体LAMP-2Aと相互作用することでリソソームに取り込まれ分解される経路である、シャペロン介在性オートファジー(CMA)と、後期エンドソーム膜に取り込まれ、その後エンドソームとリソソームの融合により、リソソームで分解されるエンドソームミクロオートファジー(eMI)がある。しかしながら、HCV感染がどのようにCMAとeMIを使い分けるのか、両者の役割の違いは明らかではない。本研究では、HCV感染によるCMAとeMIの分別機構を解明することを目的としている。
本年度は、KFERQ配列を持つ宿主蛋白質の中で昨年度に同定したいくつかの蛋白質のうちから有力な候補蛋白質をとりあげ、HCV感染の誘導により蛋白質分解を受けるか更なる検討を行った。候補蛋白質はHsc70の基質結合ドメインに結合することが示唆されたことから、リソソーム分解を受ける可能性が示された。さらにHSC70との相互作用がみられた候補蛋白質のKFERQ標的配列に変異を入れると、Hsc70による配列の認識が阻害された。このことから、候補蛋白質上のKFERQ配列はHsc70により認識されうることが見出された。またeMI関連因子のノックダウンにおいて、HCV誘導性蛋白質分解が抑制されたことから、候補蛋白質はeMIを介したリソソーム分解を受ける可能性が高まった。

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

HCV誘導性選択的蛋白質分解機構の分子メカニズム解明を進める過程において、シャペロン蛋白質Hsc70が認識するKFERQ標的配列を有する宿主蛋白質を見出した。
候補となった新規宿主蛋白質が結合する、Hsc70上のドメインを同定し、またエンドソームミクロオートファジー分解による可能性があることを示した。
今年度はHCV感染によりeMIで分解される可能性のある、新規宿主蛋白質を見つけることができたことから、研究はおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

CMA分解経路に必須であるLAMP-2Aと、eMI分解経路に重要なESCRT蛋白質に着目し、候補蛋白質がHCV感染によりCMA分解を受けるのか、あるいはeMI分解を受けるのかをさらに検討する必要がある。
また蛋白質分解で引き起こされる下流遺伝子、および病態への影響を検討するために、HCV J6/JFH1感染細胞に宿主蛋白質遺伝子を過剰発現させることで、下流遺伝子の発現変化が抑制されるかを調べる。

研究成果

• [雑誌論文] Cellular Release of Infectious Hepatitis C Virus Particles via Endosomal Pathways (2023)
  • 著者名/発表者名: Deng Lin、Solichin Muchamad Ridotu、Adyaksa Dewa Nyoman Murti、Septianastiti Maria Alethea、Fitri Rhamadianti Aulia、Suwardan Gede Ngurah Rsi、Matsui Chieko、Abe Takayuki、Shoji Ikuo
  • 雑誌名: Viruses 巻: 15 ページ: 2430～2430
  • DOI: 10.3390/v15122430
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A household survey of intrafamily norovirus transmission (2023)
  • 著者名/発表者名: Juniastuti、Utsumi Takako、Yamani Laura Navika、Dinana Zayyin、Gunawan Emily、Maharani Aussie Tahta、Fitria Anisa Lailatul、Wahyuni Rury M.、Soetjipto、Doan Yen Hai、Shimizu Hiroyuki、Ishii Koji、Matsui Chieko、Deng Lin、Abe Takayuki、Katayama Kazuhiko、Lusida Maria Inge、Shoji Ikuo
  • 雑誌名: Journal of Medical Virology 巻: 95 ページ: e29164
  • DOI: 10.1002/jmv.29164
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Oxidative stress sensor Keap1 recognizes HBx protein to activate the Nrf2/ARE signaling pathway, thereby inhibiting hepatitis B virus replication (2023)
  • 著者名/発表者名: Ariffianto Adi、Deng Lin、Abe Takayuki、Matsui Chieko、Ito Masahiko、Ryo Akihide、Aly Hussein Hassan、Watashi Koichi、Suzuki Tetsuro、Mizokami Masashi、Matsuura Yoshiharu、Shoji Ikuo
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 97 ページ: e0128723
  • DOI: 10.1128/jvi.01287-23
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Transcription Factor JunB Suppresses Hepatitis C Virus Replication (2023)
  • 著者名/発表者名: Ariffianto Adi、Deng Lin、Harada Saki、Liang Yujiao、Matsui Chieko、Abe Takayuki、Shoji Ikuo
  • 雑誌名: The Kobe journal of medical sciences 巻: 69 ページ: E86-E95
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatitis C Virus Disrupts Annexin 5-Mediated Occludin Integrity through Downregulation of Protein Kinase Cα (PKCα) and PKCη Expression, Thereby Promoting Viral Propagation (2023)
  • 著者名/発表者名: Abe Takayuki、Marutani Yuki、Deng Lin、Matsui Chieko、Fukasawa Masayoshi、Suzuki Ryosuke、Wakita Takaji、Matsuura Yoshiharu、Shoji Ikuo
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 97 ページ: e0065523
  • DOI: 10.1128/jvi.00655-23
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Complete genome analyses of G12P[8] rotavirus strains from hospitalized children in Surabaya, Indonesia, 2017-2018 (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamani Laura Navika、Utsumi Takako、Doan Yen Hai、Fujii Yoshiki、Dinana Zayyin、Wahyuni Rury Mega、Gunawan Emily、Soetjipto、Juniastuti、Matsui Chieko、Deng Lin、Abe Takayuki、Shimizu Hiroyuki、Ishii Koji、Katayama Kazuhiko、Lusida Maria Inge、Shoji Ikuo
  • 雑誌名: Journal of Medical Virology 巻: 95 ページ: e28485
  • DOI: 10.1002/jmv.28485
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 選択的リソソーム系蛋白質分解経路を介したHCV増殖の分子機構 (2023)
  • 著者名/発表者名: 松井 千絵子, Maria Alethea Septianastiti, 徐 子涵, 鄧 琳, 阿部 隆之, 勝二 郁夫
  • 学会等名: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] HCV promotes the selective lysosomal degradation pathways, Chaperone-mediated autophagy and endosomal microautophagy, for viral proliferation (2023)
  • 著者名/発表者名: Chieko Matsui, Maria Alethea Septianastiti, Zihan Xu, Lin Deng, Takayuki Abe, Ikuo Shoji
  • 学会等名: 29th International Symposium on Hepatitis C Virus, Flaviviruses, and Related Viruses
  • 国際学会
• [学会発表] 酸化ストレスセンサーKeap1がHBxタンパク質を認識することにより、Nrf2/AREシグナル 経路が活性化し、B型肝炎ウイルスの複製を抑制する (2023)
  • 著者名/発表者名: 鄧 琳, Adi Ariffianto, 阿部 隆之, 松井 千絵子, 伊藤 昌彦, 梁 明秀, Hussein Hassan Aly, 渡士 幸一, 鈴木 哲朗, 溝上 雅史, 松浦 善治, 勝二 郁夫
  • 学会等名: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] A novel bile acid derivative inhibits hepatitis B virus infection by disrupting internalization of NTCP and PreS1 complexes at the entry step (2023)
  • 著者名/発表者名: GN Rsi Suwardana, Takayuki Abe, Daisuke Kuroki, Lin Deng, Chieko Matsui, Masafumi Ueda, Takashi Okitsu, Manabu Hatano, Kunitada Shimotohno, Ikuo Shoji
  • 学会等名: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] Unusual G9P[4] rotavirus emerged after the dynamic changes in rotavirus genotypes from equine-like G3 to typical human G1/ G3 in Indonesia (2023)
  • 著者名/発表者名: Zayyin Dinana, Yen Hai Doan, Aussie Tahta Maharani, Anisa Lailatul Fitria, Laura Navika Yamani, Juniastuti Juniastuti, Soetjipto Soetjipto, Chieko Matsui, Lin Deng, Takayuki Abe, Nobuhiro Takemae, Tsutomu Kageyama, Kazuhiko Katayama, Maria Inge Lusida, Ikuo Shoji
  • 学会等名: 第70回日本ウイルス学会学術集会
• [学会発表] A novel bile acid derivative inhibits Hepatitis B Virus infection by disrupting internalization of NTCP and PreS1 complexes at the entry step (2023)
  • 著者名/発表者名: GN Rsi Suwardana, Takayuki Abe, Daisuke Kuroki, Lin Deng, Chieko Matsui, Masafumi Ueda, Takashi Okitsu, Manabu Hatano, Kunitada Shimotohno, Ikuo Shoji
  • 学会等名: 2023 INTERNATIONAL HBV MEETING
  • 国際学会
• [学会発表] Identification of DNA repair factors involved in HBV replication using a novel HBV reporter system (2023)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Abe, Hironori Nishitsuji, Masahiko Ito, Hussein Aly, Lin Deng, Chieko Matsui, Kunitada Shimotohno, Ikuo Shoji
  • 学会等名: 2023 INTERNATIONAL HBV MEETING
  • 国際学会
• [学会発表] Oxidative stress sensor Keap1 recognizes HBx protein to activate the Nrf2/ARE signaling pathway, thereby inhibiting hepatitis B virus replication (2023)
  • 著者名/発表者名: Lin Deng, Adi Ariffianto, Takayuki Abe, Chieko Matsui, Masahiko Ito, Akihide Ryo, Hussein Hassan Aly, Koichi Watashi, Tetsuro Suzuki, Masashi Mizokami, Yoshiharu Matsuura, Ikuo Shoji
  • 学会等名: 2023 INTERNATIONAL HBV MEETING
  • 国際学会