ストレス顆粒によるウイルス感染防御機構

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26670222
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 藤井 雅寛 新潟大学, 医歯学系, 教授 (30183099)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: ストレス顆粒 / USP10 / HTLV-1 / Tax / G3BP1 / G3BP2 / ROS

研究実績の概要

ストレス顆粒はウイルス感染によって一過性に形成されるRNAを含む複合体であり、インターフェロン産生を含む多様な抗ウイルス作用に重要な役割を果たしている。研究代表者は、ヒトＴ細胞白血病ウイルス1型(HTLV-1)の癌蛋白Taxに結合する宿主因子としてUSP10を同定した。USP10はストレス顆粒に局在し、酸化ストレスによる活性酸素の産生と活性酸素に依存したアポトーシスを抑制した。一方で、TaxはUSP10と結合することによってストレス顆粒の形成を抑制し、活性酸素の産生を上昇させ、HTLV-1感染細胞にアポトーシスを誘導した。USP10のストレス顆粒形成における機能について次の結果を得た。
１，亜ヒ酸によるストレス顆粒形成能は、USP10をノックダウンすると低下したが、USP10を過剰発現しても低下した。従って、USP10は、ストレス顆粒形成において正と負の両方の作用を持つことが示された。
２，USP10の変異体を用いて、ストレス顆粒形成の抑制に働くUSP10の機能領域を検討したところ、USP10のN末端領域が関与することが示された。このN末端領域にはG3BP1との結合領域が存在することから、USP10は、G3BP1との結合を介して、ストレス顆粒の形成を抑制することが示唆された。
３，Taxは細胞に発現するとオートファゴゾームの形成を誘導することが示された。Taxの変異体を用いた解析は、このオートファゴゾームの形成にTaxによるNF-kBの活性化が関与することを示した。
４，USP10と複合体を形成する新規のRasGAP(Ras GTPase activating protein)蛋白としてRASAL3を同定した。
５，T細胞特異的なUSP10ノックアウトマウスを樹立した。

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

本年度の成果は、ウイルス感染に対する自然免疫におけるストレス顆粒およびUSP10の新たな機能と意義を解明したものであり、おおむね順調に進展していると評価した。

今後の研究の推進方策

HTLV-1感染細胞とHTLV-1非感染細胞を共培養することによりHTLV-1の感染を調べることが出来る。この系を用いて、HTLV-1感染における、USP10とストレス顆粒および活性酸素の意義を明らかにする。
TaxとUSP10の発現ベクターおよびUSP10のノックダウン細胞を用いて、Taxがストレス顆粒形成を抑制する分子機構を明らかにする。
T細胞特異的なUSP10ノックアウトマウスを用いて、免疫応答におけるUSP10の機能を調べる。

研究成果

• [雑誌論文] Human T-cell leukemia virus type 1 Tax oncoprotein represses the expression of the BCL11B tumor suppressor in T-cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Takachi T, Takahashi M, Takahashi-Yoshita M, Higuchi M, Obata M, Mishima Y, Okuda S, Tanaka Y, Matsuoka M, Saitoh A, Green PL, Fujii M.
  • 雑誌名: Cance Science 巻: 106(4) ページ: 461-465
  • DOI: 10.1111/cas.12618
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] RASAL3, a novel hematopoietic RasGAP protein, regulates the number and functions of NKT cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Saito S, Kawamura T, Higuchi M, Kobayashi T, Yoshita-Takahashi M, Yamazaki M, Abe M, Sakimura K, Kanda Y, Kawamura H, Jiang S, Naito M, Yoshizaki T, Takahashi M, Fujii M
  • 雑誌名: Eur J Immunol. 巻: 45(5) ページ: 1512-1523
  • DOI: 10.1002/eji.201444977
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Downregulation of proapoptotic Bim augments IL-2-independent T-cell transformation by human T-cell leukemia virus type-1 Tax. (2014)
  • 著者名/発表者名: Higuchi M, Takahashi M, Tanaka Y, Fujii M.
  • 雑誌名: Cancer Med 巻: 3(6) ページ: 1605-1614
  • DOI: 10.1002/cam4.329
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 新規RasGAP蛋白RASAL3の生体内機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 齋藤卓、樋口雅也、藤井雅寛
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-25
• [学会発表] HTLV-1 Taxによる細胞周期依存的な遺伝子発現の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 水口真理子、樋口雅也、藤井雅寛、中村正孝
  • 学会等名: 第73回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-25
• [学会発表] USP10はボルテゾミブによるATL細胞のアポトーシスを抑制する (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤井雅寛、髙橋真奈美、原敏文、樋口雅也、髙橋雅彦
  • 学会等名: 第２回日本HTLV-1学会学術集会
  • 発表場所: 東京大学医科学研究所 講堂
  • 年月日: 2014-08-22 – 2014-08-24
• [備考] ウイルス学分野
  • URL: http://www.med.niigata-u.ac.jp/vir/welcome.htm
• [備考] ウイルス学研究活動
  • URL: http://www.med.niigata-u.ac.jp/contents/research/kiso/virus.html