オートファジーに着眼したウエストナイル脳脊髄炎の発症機構の解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24880002
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 小林 進太郎 北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 博士研究員 (00634205)
• 研究期間 (年度): 2012-08-31 – 2014-03-31
• キーワード: ウイルス / オートファジー / 脳炎 / 獣医学

研究概要

神経細胞に病原性を有するウエストナイルウイルスは細胞内タンパク質分解系の一つであるオートファジーを抑制する。オートファジーの低下は神経細胞死を誘導することが知られており、ウエストナイルウイルス感染によるオートファジー抑制機構を解明することを目的としている。
ウエストナイルウイルスゲノムがコードする10個の遺伝子について、それぞれの塩基配列を哺乳類細胞発現ベクターにクローニングした。構築したウイルスタンパク質発現プラスミドを神経系由来細胞に導入し、オートファジーマーカーであるLC3-IIの発現をイムノブロットおよび、免疫細胞化学染色で評価している。また、変異体ウエストナイルウイルスを作出するために、米国ペンシルバニア大学のDoms教授から供与して頂いた956株のウイルスゲノムをコードしているプラスミドを鋳型として、NY99 6-LP株のウイルスゲノムに組換えたプラスミドを作製している。
本年度はオートファジーに必須な因子であるATG5を欠損した細胞を用いて、オートファジーがウエストナイルウイルスの増殖に与える影響を調べた。その結果、オートファジーはウイルス感染後3-6時間で誘導され、ウイルスゲノムの複製および遺伝子発現を抑制することを見出した。これらの結果をまとめて英文雑誌Virus Researchに投稿し、現在revise中である。さらにオートファジーとウエストナイルウイルスの増殖性および神経病原性の関係を明らかにするために、理化学研究所より神経細胞特異的ATG5ノックアウトマウスを購入し、飼育・繁殖中である。必要な数のマウスを得られ次第、感染実験を実施する予定である。

現在までの達成度 (区分)

理由

25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

25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] 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: 8 ページ: e76668
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0076668
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gold nanoparticles as a vaccine platform: influence of size and shape on immunological responses in vitro and in vivo (2013)
  • 著者名/発表者名: Niikura K, Matsunaga T, Suzuki T, Kobayashi S, Yamaguchi H, Orba Y, Kawaguchi A, Hasegawa H, Kajino K, Ninomiya T, Ijiro K, Sawa H
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 7 ページ: 3926-3938
  • DOI: 10.1021/nn3057005
  • 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: Journal of General Virology 巻: 94 ページ: 1357-1364
  • DOI: 10.1099/vir.0.050740-0
  • 査読あり
• [学会発表] オートファジーによるウエストナイルウイルスの増殖抑制機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林進太郎、大場靖子、山口宏樹、佐々木道仁、長谷部理絵、木村享史、澤洋文
  • 学会等名: 第55回日本神経病理学会総会学術研究会
  • 発表場所: 学術総合センター（東京都）
  • 年月日: 20140605-20140607
• [学会発表] Autophagy inhibits West Nile virus replication (2014)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Kobayashi, Yasuko Orba, Hiroki Yamaguchi, Kenta Takahashi, Michihito Sasaki, Rie Hasebe, Takashi Kimura, Hirofumi Sawa
  • 学会等名: Asian-African Research Forum on Emerging and Reemerging Infections 2014
  • 発表場所: 仙台国際センター（仙台市）
  • 年月日: 20140120-20140122
• [学会発表] オートファジーはウエストナイルウイルスの増殖を抑制する (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林進太郎、大場靖子、山口宏樹、佐々木道仁、長谷部理絵、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
• [学会発表] オートファジーによるウエストナイルウイルス増殖抑制機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林進太郎、大場靖子、山口宏樹、佐々木道仁、長谷部理絵、木村享史、澤洋文
  • 学会等名: 第156回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 岐阜大学（岐阜市）
  • 年月日: 20130920-20130922