ポリオーマウイルスの新たな遺伝子発現制御機構の解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23790429
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 大場 靖子 北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 特任助教 (60507169)
• キーワード: JCウイルス / 脳神経疾患

研究概要

本研究は、ヒトポリオーマウイルスであるJCウイルス（JCV）遺伝子の新たな転写後調節機構を明らかにし、宿主細胞内におけるウイルス増殖の制御機構を解明することを目的としている。
本研究では特にウイルス後期遺伝子の転写産物について詳細に解析を行った結果、JCV感染細胞において、JCV後期遺伝子方向の転写産物は約5kbのDNAゲノムから一周以上の長さで転写されていることが判明した。この長鎖RNAはpre-mRNAとして機能すると考えられ、新たに判明したスプライシングパターンにより後期タンパク質を発現する成熟mRNAが産生されることが明らかとなった。後期遺伝子mRNAは、Agnoproteinコーディング領域内のスプライシングによりタンデムリピート配列が生じていた。この後期遺伝子pre-mRNAの特殊なスプライシングが、ウイルスタンパク質の発現、ウイルス増殖に与える影響を検討するため、JCV Mad1株のAgnoproteinコーディング領域内の2か所のアクセプター配列に変異を導入したウイルスゲノムを作製し、感染許容細胞であるIMR-32細胞に導入し、ウイルスmRNA、タンパク質発現量を継時的に解析した。その結果、Agnoprotein領域内でのスプライシングは後期mRNAの産生に必要であり、2か所のアクセプター配列の内どちらか一方のみを利用することでより効率的なスプライシングが起こり後期mRNA量が増加することが判明した。さらにIMR-32細胞で継代されたJCV株では、Agnoprotein領域内に15塩基の欠失があり、2か所の内一方のアクセプター配列が機能しないことで効率的に後期遺伝子を発現していることが明らかとなった。本研究で得られた後期遺伝子の新たな転写後調節機構は、JCVの細胞内増殖を規定する新たな因子であり、今後JCV増殖抑制法を開発する上で有用な知見と考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Cysteine residues in the major capsid protein, Vp1, of the JC virus are important for protein stability and oligomer formation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi S, Suzuki T, Igarashi M, Orba Y, Ohtake N, Nagakawa K, Niikura K, Kimura T, Kasamatsu H, Sawa H.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9;8(10) ページ: e76668
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0076668.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Viroporin activity of the JC polyomavirus is regulated by interactions with the adaptor protein complex 3. (2013)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T, Orba Y, Makino Y, Okada Y, Sunden Y, Hasegawa H, Hall WW, Sawa H.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 12;110(46) ページ: 18668-73
  • DOI: 10.1073/pnas.1311457110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a novel polyomavirus from vervet monkeys in Zambia. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi H, Kobayashi S, Ishii A, Ogawa H, Nakamura I, Moonga L, Hang'ombe BM, Mweene AS, Thomas Y, Kimura T, Sawa H, Orba Y.
  • 雑誌名: J Gen Virol. 巻: 94(Pt 6) ページ: 1357-64
  • DOI: 10.1099/vir.0.050740-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between methyl CpG binding protein 2 and JC viral proteins. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi K, Orba Y, Kimura T, Wang L, Kohsaka S, Tsuda M, Tanino M, Nishihara H, Nagashima K, Sawa H, Tanaka S.
  • 雑誌名: Jpn J Infect Dis. 巻: 66(2) ページ: 126-32
  • 査読あり
• [学会発表] JCウイルスT抗原C末端領域の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大場靖子、木村享史、澤洋文
  • 学会等名: 第61回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(神戸市）
  • 年月日: 20131110-20131112
• [備考] 北海道大学人獣共通感染症リサーチセンター 分子病態・診断部門ホームページ
  • URL: http://www.czc.hokudai.ac.jp/pathobiol/