ウイルス感染コンピテンシーの不均一性を決定する宿主因子の同定

2016 年度 実績報告書

• 研究領域: ウイルス感染現象における宿主細胞コンピテンシーの分子基盤
• 研究課題/領域番号: 15H01248
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 大場 雄介 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30333503)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: インフルエンザウイルス / 宿主相互作用 / シグナル伝達 / 蛍光バイオイメージング

研究実績の概要

本研究では、インフルエンザウイルスの感染コンピテンシーを規定する因子の同定をその機能解析を行うことを目的に研究を進めている。これまで我々は、インフルエンザウイルスの細胞内取込において、カルシウムシグナルが重要であることを報告しており、本研究では細胞膜に存在するカルシウム制御に関与する分子に着目して研究を行っている。昨年度までに、ある細胞膜タンパク質がその制御に重要であることを見出した。この因子のノックダウンおよび薬剤での阻害によって、インフルエンザウイルス感染時のカルシウム応答は完全に抑制され、またプラークアッセイを用いた実験においてもインフルエンザ感染を強く抑制した。また、この分子の発現量とウイルス感染効率に強い相関があったことから、当該因子がウイルスが宿主細胞への感染過程において重要な役割と担っているおり、ウイルス感染コンピテンシーの規定因子の1つであるという観点から研究を進めた。
この因子はウイルス粒子のHAタンパク質と結合することが昨年までに明らかとなっていたため、当該因子のC末端細胞表面部位に存在するシアル酸化の標的になるアスパラギンをグルタミンに置換した変異体を作製した。変異体とHAの結合は野生型のそれと比べて減少していた。また、当該因子をノックダウンした細胞に野生型を戻すと、細胞内カルシウムの上昇とインフルエンザウイルス粒子の取り込み、インフルエンザ感染の全てが回復したが、変異型の発現を戻しても回復効果は認められなかった。以上から、シアル酸を介した当該因子とウイルス粒子の結合が、ウイルス感染時のカルシウム動員と粒子の取り込み、その後の感染成立に重要であることが示された。本研究成果は学術雑誌に投稿中である。

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] Rab5-regulated endocytosis plays a crucial role in apical extrusion of transformed cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Saitoh, T. Maruyama, Y. Yako, M. Kajita, Y. Fujioka, Y. Ohba, N. Kasai, N. Sugama, S. Kon, S. Ishikawa, T. Hayashi, T. Yamazaki, M. Tada and Y. Fujita.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 巻: 114 ページ: E2327-E2336
  • DOI: 10.1073/pnas.1602349114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved FRET biosensor for the measurement of BCR-ABL activity in chronic myeloid leukemia cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Horiguchi, M. Fujioka, T. Kondo, Y. Fujioka, X. Li, K. Horiuchi, A.O. Satoh, P. Nepal, S. Nishide, A. Nanbo, T. Teshima and Y. Ohba.
  • 雑誌名: Cell. Struct. Funct. 巻: 42 ページ: 15-26
  • DOI: doi.org/10.1247/csf.16019
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A leukemogenic kinase, FIP1L1-PDGFRA, and a SUMO E3 ligase, PIAS1, form a positive crosstalk via their enzymatic activities. (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Ibata, J. Iwasaki, Y. Fujioka, K. Nakagawa, S. Darmanin, M. Onozawa, D. Hashimoto, Y. Ohba, S. Hatakeyama, T. Teshima and T. Kondo.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 108 ページ: 200-207
  • DOI: 10.1111/cas.13129
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Epstein-Barr virus exploits host endocytic machinery for cell-to-cell viral transmission rather than a virological synapse. (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Nanbo, K. Kachi, H. Yoshiyama and Y. Ohba.
  • 雑誌名: J. Gen. Virol. 巻: 97 ページ: 2989-3006
  • DOI: 10.1099/jgv.0.000605.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tumour endothelial cells in high metastatic tumours promote metastasis via epigenetic dysregulation of biglycan. (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Maishi, Y. Ohba, K. Akiyama, N. Ohga, J.I. Hamada, H. Nagao-Kitamoto, M. Alam, K. Yamamoto, T. Kawamoto, N. Inoue, A. Taketomi, M. Shindoh, Y. Hida and K. Hida.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 ページ: 28039
  • DOI: 10.1038/srep28039
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lypd8 promotes the segregation of flagellated microbiota and colonic epithelia. (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Okumura, T. Kurakawa, T. Nakano, H. Kayama, M. Kinoshita, D. Motooka, K. Gotoh, T. Kimura, N. Kamiyama, T. Kusu, Y. Ueda, H. Wu, H. Iijima, S. Barman, H. Osawa, H. Matsuno, J. Nishimura, Y. Ohba, S. Nakamura, T. Iida, M. Yamamoto, E. Umemoto, K. Sano and K. Takeda.
  • 雑誌名: Nature 巻: 532 ページ: 117-121
  • DOI: 10.1038/nature17406
  • 査読あり
• [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
• [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] 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 / オープンアクセス
• [学会発表] 蛍光イメージングを用いた細胞内シグナル伝達によるエンドサイトーシスの制御機構の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大場 雄介、藤岡 容一朗
  • 学会等名: 第122回解剖学会
  • 発表場所: 長崎大学坂本キャンパス（長崎県・長崎市）
  • 年月日: 2017-03-28 – 2017-03-30
  • 招待講演
• [学会発表] 蛍光イメージングで紐解くインフルエンザウイルス感染の分子基盤 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大場 雄介、藤岡 容一朗、西出 真也、南保 明日香
  • 学会等名: 第54回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
  • 年月日: 2016-11-25 – 2016-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] 慢性骨髄性白血病分子標的治療薬薬効評価のためのFRETバイオセンサーの開発と改良 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大場 雄介、近藤 健、豊嶋 崇徳
  • 学会等名: 第75回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-10-06 – 2016-10-08
• [学会発表] 生きた白血病細胞でBCR-ABL活性を精密測定するめのFRETバイオセンサーの改良 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大場 雄介、藤岡 真理、堀口 美香、近藤 健、豊嶋 崇徳
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター 東北大学川内北キャンパス（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25 – 2016-09-27
• [学会発表] インフルエンザウイルス粒子の取り込みを制御するシグナル伝達機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大場 雄介
  • 学会等名: 第6回北海道探索病理学研究シンポジウム
  • 発表場所: ニューオータニイン札幌 （北海道・札幌市）
  • 年月日: 2016-09-17 – 2016-09-17
  • 招待講演
• [学会発表] ライブセル蛍光イメージングの口腔疾患予防への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西出 真也、藤岡 容一朗、堀内 浩水、堀口 美香、佐藤 絢、 Prabha Nepal、王 セイ、南保 明日香、大場 雄介
  • 学会等名: 第58回歯科基礎医学会学術大会
  • 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: 2016-08-24 – 2016-08-26
• [学会発表] 蛍光バイオセンサーを用いた時計タンパク質 BMAL1-CLOCK の細胞内動態の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西出 真也、藤岡 容一朗、堀内 浩水、堀口 美香、佐藤 絢、Prabha Nepal、Jing Wang、南保 明日香、大場 雄介
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会
  • 発表場所: 京都テルサ(京都府・京都市）
  • 年月日: 2016-06-15 – 2016-06-17
• [学会発表] インフルエンザウイルス宿主細胞侵入を制御する宿主側因子の同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤岡 容一朗、西出 真也、佐藤 絢、堀内 浩水、Prabha Nepal、堀口 美香、Jing Wang、南保 明日香、大場 雄介
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会
  • 発表場所: 京都テルサ(京都府・京都市）
  • 年月日: 2016-06-15 – 2016-06-17
• [学会発表] Ras-PI3K 複合体の時空間制御を介したエンドサイトーシス調節因子の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀内 浩水、藤岡 容一朗、佐藤 絢、Prabha Nepal、堀口 美香、Jing Wang、西出 真也、南保 明日香、小布施 力史、大場 雄介
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会
  • 発表場所: 京都テルサ(京都府・京都市）
  • 年月日: 2016-06-15 – 2016-06-17
• [学会発表] Ras-PI3K シグナルを介したエンドサイトーシス制御機構におけるミトコンドリアポアタンパク質の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 絢、藤岡 容一朗、堀内 浩水、西出 真也、Prabha Nepal、堀口 美香、Jing Wang、南保 明日香、大場 雄介
  • 学会等名: 第68回日本細胞生物学会
  • 発表場所: 京都テルサ(京都府・京都市）
  • 年月日: 2016-06-15 – 2016-06-17
• [図書] SH2 domain-based FRET biosensor for measuring BCR-ABL activity in living CML cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujioka M, Asano Y, Nakada S and Ohba Y.
  • 総ページ数: 22
  • 出版者: Springer