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2015 年度 実績報告書

感染記憶:ゲノムに刻まれたウイルス抵抗性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26253027
研究機関京都大学

研究代表者

朝長 啓造  京都大学, ウイルス研究所, 教授 (10301920)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードボルナウイルス / 内在性ウイルス / 進化 / 感染防御
研究実績の概要

ヒトをはじめとする多くの哺乳動物のゲノムに見つかった内在性ボルナウイルス配列(EBLN)は、現存するボルナウイルスの遺伝子配列との相同性がきわめて高い。面白いことに、ボルナウイルスによる疾患を自然発症する動物は、ゲノムにEBLNを持たない種であり、EBLNを持つ動物ではボルナウイルスに対して抵抗性を示すことが確認されている。本研究は、内在性ボルナウイルス配列(EBLN)の感染防御への多様な関与を解析し、私たちが生まれながらにして持つウイルス抵抗性の謎を明らかにすることを目的としている。本年度は、齧歯類ならびにヒトゲノムのEBL局座から、ボルナウイルスmRNAのアンチセンスとして働く小分子RNA (piRNA) が発現していることを明らかにした。piRNAを発現するEBLはすべてゲノム中のpiRNA発現領域に組み込まれており、このEBLの進化には自然選択圧がかかっていることを示した。これは、EBLをpiRNA発現領域の組み込んだ個体が選択的に進化したことを示唆しており、EBLが遺伝免疫として機能している証拠と考えられた (RNA 2015)。また、ヒトゲノム内のEBLについて発現解析を行い、EBLの転写が内在性レトロウイルスとは異なるエピジェネティック制御を受けていること明らかにするとともに、EBL RNAが宿主遺伝子の発現を負に制御することを証明した。これらの発見より、生物は、進化の過程で感染したRNAウイルスを自らのゲノムに取り込み(内在化し)記憶することで、ウイルス抵抗性や新規の遺伝子として利用してきたとする「感染記憶」仮説を提唱した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

計画していた哺乳動物由来のEBLNの機能解析は順調に進展している。特に、上述したようなマウス由来のEBLNやヒト由来のEBLNに由来するpiRNAやヒトEBLNの発現機構に関する論文をすでの発表している。これらの進捗状況からも当初の計画以上であると言える。

今後の研究の推進方策

今年度は、昨年度までに解析が終了していないコウモリに内在化しているボルナウイルス由来RNAポリメラーゼ(EBLL)とヌクレオタンパク質(EBLN)の解析を中心に行う。EBLLはきわめて長いオープンリーディングフレームを保持しており、RNAポリメラーゼの基本構造も維持していることから、宿主内での機能が示唆されているものであり、その発現解析を行う。またコウモリEBLNは多くのコウモリに内在化しているが、その発現と機能にに関してはまだなにも明らかになっていない。そこで本年度は、コウモリ由来EBLLとEBLNに焦点を絞り解析を行う。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] piRNA derived from ancient viral processed pseudogenes as transgenerational sequence-specific immune memory in mammals.2015

    • 著者名/発表者名
      Parrish NF, Fujino K, Shiromoto Y, Iwasaki YW, Ha H, Xing J, Makino A, Kuramochi-Miyagawa S, Nakano T, Siomi H Honda T and Tomonaga K
    • 雑誌名

      RNA

      巻: 21 ページ: 1691-1703

    • DOI

      10.1261/rna.052092.115

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transcription profiling demonstrates epigenetic control of non-retroviral RNA virus-derived elements in the human genome.2015

    • 著者名/発表者名
      Sofuku K, Parrish NF, Honda T and Tomonaga K.
    • 雑誌名

      Cell Rep

      巻: 12 ページ: 1548-1554

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2015.08.007.

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] RNAウイルス配列の内在化により宿主が獲得したウイルス抵抗性の解明2015

    • 著者名/発表者名
      本田知之、朝長 啓造
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
    • 招待講演
  • [学会発表] Co-evolution of bornaviruses and their hosts2015

    • 著者名/発表者名
      Tomonaga K
    • 学会等名
      第63回日本ウイルス学会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2015-11-22 – 2015-11-24
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of antiviral role and its mechanism of an endogenous bornavirus-like nucleoprotein in Borna disease virus infection2015

    • 著者名/発表者名
      Kojima S,Honda T,Tomonaga K
    • 学会等名
      第63回日本ウイルス学会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2015-11-22 – 2015-11-24
  • [学会発表] A putative RNA-dependent RNA polymerase gene derived from an ancientbornavirus in bats2015

    • 著者名/発表者名
      Horie M,Kobayashi Y,Honda T,Akasaka T,Fujino K,Kohl C,Gillich N,Mueller M,Corman VM,Wibbelt G,Kurth A,Ogawa H,Imai K,Suzuki Y,Schwemmle M,Tomonaga K
    • 学会等名
      第63回日本ウイルス学会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2015-11-22 – 2015-11-24
  • [学会発表] ヒト内在性ボルナウイルス様Nエレメント転写産物による周辺遺伝子発現制御機構2015

    • 著者名/発表者名
      惣福梢、本田智之、朝長啓造
    • 学会等名
      第17回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-07-15 – 2015-07-17
  • [学会発表] Involvement of DNA damage response in Borna disease virus infection,2015

    • 著者名/発表者名
      Sofuku K, Honda T, and Tomonaga K: , 14-19 June 2015.
    • 学会等名
      Negative Strand Viruses 2015
    • 発表場所
      Siena Italy,
    • 年月日
      2015-06-14 – 2015-06-19
    • 国際学会
  • [備考] 京都大学ウイルス研究所 朝長研究室HP

    • URL

      http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/Lab/tomonaga-hp/index.html

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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