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2020 年度 実績報告書

インフルエンザウイルス感染におけるシンギュラリティ

公募研究

研究領域シンギュラリティ生物学
研究課題/領域番号 19H05411
研究機関北海道大学

研究代表者

大場 雄介  北海道大学, 医学研究院, 教授 (30333503)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワードインフルエンザウイルス / シンギュラリティ
研究実績の概要

我々はこれまでに、カルシウムチャネルがインフルエンザウイルス感染の鍵となる受容体であることを報告している。また、一部の細胞株においては、どんなに高力価のウイルスを暴露しても、感染効率は60~70%程度にとどまることを見出している。すなわち、細胞種依存的にウイルス感染のheterogeneityが存在する。興味深いことに、カルシウム チャネルがこのheterogeneityに関与することを示唆することが明らかになった(論文投稿準備中)。一方で、細胞に暴露するウイルスの感染価を下げても、感染細胞数決して0にならない。またこの時認められる感染細胞数は、カルシウムチャネル阻害薬によって変化しない。つまり、ある点を境に感染モードがカルシウムイオン非依存性からカルシウムイオン依存性にシフトする「特異点」があることを明らかにした。加えてこれらの現象を、ウイルス粒子を精密測定した上で実行することより、特異点はウイルスの粒子数により決定され、その数20個であることが判明した。すなわち、インフルエンザウイルス感染には粒子によるシンギュラリティ現象が存在することが明らかになった。
次に、特異点を乗り越えるメカニズムが何であるかを明らかにするために、広視野カルシウムイメージングを行った。その結果、カルシウムシグナル自身がカルシウムイオン非依存性からカルシウムイオン依存性へとシフトするキューであることが明らかになった。ウイルス感染が生じた細胞を起点にカルシウム伝播が生じるとカルシウムイオン依存性に感染が生じやすくなる「感染場」のようなものが形成され、その伝播の波をトレースするように、インフルエンザウイルス感染が拡大する。この感染拡大は我々が開発した感染レポーターにより追跡した。
これらの研究に加えて、ウイルス感染モードのシンギュラリティ現象について、SARS-CoV-2を用いた実験も展開中である。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] An antiviral drug screening platform with a FRET biosensor for measurement of arenavirus Z assembly.2020

    • 著者名/発表者名
      T. Mizutani, Y. Ohba, S. Mizuta, J. Yasuda and S. Urata.
    • 雑誌名

      Cell Struct. Funct.

      巻: 45 ページ: 155-163

    • DOI

      10.1247/csf.20030

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A phospho-switch controls RNF43-mediated degradation of Wnt receptors to suppress tumorigenesis2020

    • 著者名/発表者名
      T. Tsukiyama, J. Zou, J. Kim, S. Ogamino, Y. Shino, T. Masuda, A. Merenda, M. Matsumoto, Y. Fujioka, T. Hirose, S. Terai, H. Takahashi, T. Ishitani, K. Nakayama, Y. Ohba, B. K. Koo and S. Hatakeyama.
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 11 ページ: 4586

    • DOI

      10.1038/s41467-020-18257-3

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ミトコンドリア-エンドソーム間相互作用によるエンドソーム成熟化促進機構2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤絢、藤岡容一朗、大場雄介
    • 学会等名
      第72回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] インフルエンザウイルスの宿主細胞における感染成立機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      藤岡容一朗,佐藤絢,吉田藍子,天野麻穂,皆川慶嘉,田端和仁,野地博行,大場雄介
    • 学会等名
      第72回日本細胞生物学会大会
  • [備考] 細胞生理学教室-北海道大学大学院医学研究院・医学院

    • URL

      http://cp.med.hokudai.ac.jp

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公開日: 2021-12-27  

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