宿主細胞内カルシウムシグナルを標的としたウイルス感染抑制法開発にむけた基盤的研究

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26860254
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 藤岡 容一朗 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70597492)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: エンドサイトーシス / インフルエンザウイルス / カルシウム / イメージング

研究実績の概要

ウイルス感染症は科学技術が進歩した現代においても人類の脅威であり、特にインフルエンザウイルスは現行の対抗策では限界を迎えることが危惧されている。インフルエンザウイルスは宿主細胞の核内におけるRNA複製の際に高頻度で変異を獲得するため、抗ウイルス薬に耐性を有するウイルスの出現が問題となっている。そこで、我々はインフルエンザウイルスの細胞侵入経路を標的とした創薬を目指し、研究を行っている。
これまでに、我々はインフルエンザウイルスが細胞内のカルシウム濃度上昇を介して、細胞内シグナル伝達ネットワークを活性化し、エンドサイトーシスを亢進すること、および亢進したエンドサイトーシスに乗じてウイルスが細胞内に取り込まれることを報告している。しかし、インフルエンザウイルスが細胞内カルシウム濃度を上昇させるメカニズムは未知であった。そこで本研究ではウイルス感染時の細胞内カルシウムダイナミクスを詳細に解析することで、その解明を目指した。高速イメージングを用いた観察の結果、ウイルスが吸着した部位の付近で局所的に一過的なカルシウム上昇が生じることが明らかとなった。また、インフルエンザウイルスが細胞に吸着することが細胞内カルシウム濃度の上昇に重要であることが明らかとなった。以上から、インフルエンザウイルスタンパク質と結合する細胞膜局在タンパク質を探索したところ、細胞内カルシウム濃度の制御に関与する膜タンパク質が同定された。さらに、この膜タンパク質を発現抑制するとインフルエンザウイルス感染が著しく阻害された。したがって、この膜タンパク質がインフルエンザウイルス感染に鍵となるの受容体タンパク質であると考えられる。現在は、この膜タンパク質とインフルエンザウイルスタンパク質との詳細な結合様式を解析中である。

研究成果

• [雑誌論文] A role of the sphingosine-1-phosphate (S1P)-S1P receptor 2 pathway in Epithelial Defense Against Cancer (EDAC). (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Yamamoto, Y. Yako, Y. Fujioka, M. Kajita, T. Kameyama, S. Kon, S. Ishikawa, Y. Ohba, Y. Ohno, A. Kihara, and Y. Fujita.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 27 ページ: 491-499
  • DOI: 10.1091/mbc.E15-03-0161
  • 査読あり
• [雑誌論文] Attenuation of ligand-induced activation of angiotensin II type 1 receptor signaling by the type 2 receptor via protein kinase C. (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Inuzuka, Y. Fujioka, M. Tsuda, M. Fujioka, A.O. Satoh, K. Horiuchi, S. Nishide, A. Nanbo, S. Tanaka, and Y. Ohba.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 ページ: 21613
  • DOI: 10.1038/srep21613
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Receptor activator of NF-κB ligand induces cell adhesion and integrin α2 expression via NF-κB in head and neck cancers. (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada, M. Tsuda, T. Wagatsuma, Y. Fujioka, M. Fujioka, A.O. Satoh, K. Horiuchi, S. Nishide, A. Nanbo, Y. Totsuka, H. Haga, S. Tanaka, M. Shindoh, and Y. Ohba.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 ページ: 23545
  • DOI: 10.1038/srep23545
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Angiotensin II type 2 receptor attenuates the type 1 receptor signaling via protein kinase C (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoichiro Fujioka, Takayuki Inuzuka, Masumi Tsuda, Mari Fujioka, Aya O. Satoh, Kosui Horiuchi, Shinya Nishide, Asuka Nanbo, Shinya Tanaka & Yusuke Ohba
  • 学会等名: 第93回日本生理学会大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道・札幌市）
  • 年月日: 2016-03-22 – 2016-03-24
• [学会発表] The mechanism of influenza virus entry into host cells via calcium signaling-mediated endocytosis (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoichiro Fujioka, Asuka Nanbo, Shin-ya Nishide and Yusuke Ohba
  • 学会等名: Pacifichem2015
  • 発表場所: Hawaii (US)
  • 年月日: 2015-12-15 – 2015-12-20
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of the calcium dynamics during influenza virus entry into host cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoichiro Fujioka, Asuka Nanbo, Shin-ya Nishide, Yusuke Ohba
  • 学会等名: 第67回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都・江戸川区）
  • 年月日: 2015-06-30 – 2015-07-02
• [備考] 蛍光バイオイメージングによる細胞機能の解析
  • URL: http://cp.med.hokudai.ac.jp/research/analysis/