ウイルス感染の重症化を調節する核内ネットワークの解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26253083
• 研究機関: 秋田大学
• 研究代表者: 今井 由美子 秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50231163)
• 研究分担者: 白髭 克彦 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (90273854)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: ウイルス / 集中治療 / エピゲノム

研究実績の概要

近年、H5N1鳥インフルエンザ、H7N9鳥インフルエンザ、新種のコロナウイルスによる中東呼吸器症候群 (MERS)などの重症型の新興呼吸器ウイルス感染症が発生している。これらの感染症は、重症化すると集中治療が必要となるが、今のところ救命につながる有効な治療薬がない。ウイルスが感染した宿主細胞では「宿主特異的ウイルス複製シグナル」と「宿主応答シグナル」が、分子レベルで競合、統合されて病原性の発現に帰結する。これまでのところ重症化を調節するウイルスと宿主システムの相互作用のネットワーはほとんど解明されていない。
本研究課題では、宿主細胞の核内でウイルスRNAの転写・複製が行われるインフルエンザウイルスをモデルとして、ウイルスRNAの核外輸送機構ならびにエピゲノム応答機構に焦点を当てて検討を行った。宿主mRNAの核外輸送にはRNA輸送体NXF1が関わっていることが知られている。今回、インフルエンザウイルスRNAはNXF1と直接結合すること、さらに宿主RNAとインフルエンザウイルスRNAはNXF1との結合部位を異にすることを見出した。そして、ウイルスRNA特異的なNXF1との結合を阻害することによってインフルエンザの重症化が阻止できることを示唆する知見を得た。また、インフルエンザウイルス感染に伴って宿主のヒストンメチル化状態がダイナミックに変化することが分かった。さらにこれに関わるリジンメチル化酵素が宿主染色体の構造変化を通して「宿主特異的ウイルス複製シグナル」ならびに「宿主応答シグナル」を統合的に制御していることを示唆するデータを得た。これらがウイルス感染の重症化に関わっていることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28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

28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] ELABELA-APJ axis protects from pressure overload heart failure and angiotensin II-induced cardiac damage (2017)
  • 著者名/発表者名: Sato T, Sato C, Kadowaki A, Watanabe H, Ho L, Ishida J, Yamaguchi T, Kimura A, Fukamizu A, Penninger JM, Reversade B, Ito H, Imai Y, Kuba K
  • 雑誌名: Cardiovasc Res 巻: 113(7) ページ: 760-769
  • DOI: 10.1093/cvr/cvx061
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Vps34 regulates myofibril proteostasis to prevent hypertrophic cardiomyopathy (2017)
  • 著者名/発表者名: Kimura H, Eguchi S, Sasaki J, Kuba K, Nakanishi H, Takasuga S, Yamazaki M, Goto A, Watanabe H, Itoh H, Imai Y, Suzuki A, Mizushima N, Sasaki T
  • 雑誌名: JCI Insight 巻: 2(1) ページ: e89462
  • DOI: 10.1172/jci.insight.89462
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation of Lecithinized Superoxide Dismutase for the Prevention of Acute Respiratory Distress Syndrome in Animal Models (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka KI, Tamura F, Sugizaki T, Kawahara M, Kuba K, Imai Y, Mizushima T
  • 雑誌名: Am J Respir Cell Mol Biol 巻: 56(2) ページ: 179-190
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interaction of CCR4-NOT with EBF1 regulates gene-specific transcription and mRNA stability in B lymphopoiesis (2016)
  • 著者名/発表者名: Yang CY, Ramamoorthy S, Boller S, Rosenbaum M, Rodriguez Gil A, Mittler G, Imai Y, Kuba K, Grosschedl R
  • 雑誌名: Genes Dev 巻: 30(20) ページ: 2310-2324
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Brain Endothelial- and Epithelial-Specific Interferon Receptor Chain 1 Drives Virus-Induced Sickness Behavior and Cognitive Impairment (2016)
  • 著者名/発表者名: Blank T, Detje CN, Spieß A, Hagemeyer N, Brendecke SM, Wolfart J, Staszewski O, Zöller T, Papageorgiou I, Schneider J, Paricio-Montesinos R, Eisel UL, Manahan-Vaughan D, Jansen S, Lienenklaus S, Lu B, Imai Y, Müller M, Goelz SE, Baker DP, Schwaninger M, Kann O, Heikenwalder M, Kalinke U, Prinz M
  • 雑誌名: Immunity 巻: 44(4) ページ: 901-12
  • DOI: 10.1016/j.immuni.2016.04.005
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 宿主核内相互作用を標的とした抗インフルエンザ薬の可能性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 今井由美子
  • 学会等名: 日本薬学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2017-03-26
  • 招待講演
• [学会発表] Dynamic changes in host chromatin architectures and histone modifications in response to influenza virus infection (2017)
  • 著者名/発表者名: 今井由美子
  • 学会等名: Epigenetics 2017 in RIKEN
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 2017-02-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 転写後制御を通したインフルエンザウイルス・宿主の核内相互作用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今井由美子
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-11-30
  • 招待講演
• [学会発表] ウイルスー宿主核内相互作用を標的としたウイルス感染症治療薬の可能性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今井由美子
  • 学会等名: 千里ライフサイエンスセミナー
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2016-11-15
  • 招待講演
• [学会発表] インフルエンザウイルス感染に対する宿主核内応答機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今井由美子
  • 学会等名: インターフェロン学会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2016-05-13
  • 招待講演
• [学会発表] 宿主核内相互作用を標的としたインフルエンザ治療薬の可能性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今井由美子
  • 学会等名: 感染症学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-04-15
  • 招待講演