Structural basis for the formation of influenza virus ribonucleoprotein complex

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16667
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 49060:Virology-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Sugita Yukihiko (杉田征彦) 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 特定助教 (00734469)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: インフルエンザウイルス / 微細構造 / 電子顕微鏡

Outline of Final Research Achievements

The ribonucleoprotein complex (RNP) of influenza viruses is the minimal functional unit for transcription and replication of viral genomic RNA, and plays a central role in viral replication. In order to elucidate the mechanism of viral replication and to develop antiviral drugs, it is important to clarify the detailed structure of RNPs. However the RNP structure remains largely unknown. In this study, we aimed to elucidate the structural basis of RNP formation and function using cryo-electron microscopy. By electron tomography and cryo-electron microscopy using a Volta phase plate, we analyzed the structure of viral RNPs during the viral RNA synthesis reaction and found that there are two types of viral RNP states that synthesize RNA on the molecule.

Free Research Field

ウイルス学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

インフルエンザウイルスのリボ核タンパク質複合体(RNP)は、ウイルスゲノムRNAの輸送・保護を担うほか、転写・複製の最小機能単位であり、ウイルス増殖において中心的な役割を担う分子装置である。本研究では、静止状態のRNP構造と、RNA合成反応中のRNP構造をクライオ電子顕微鏡を用いて解析した。その結果、静止・反応状態ともに柔軟なRNPの構造的特徴が明らかになった。また、RNA合成反応はRNPおよびRNA構造の異なる２つのモードで行われることが明らかになった。これらの結果は、柔らかな分子装置としてのインフルエンザウイルスRNPの物性と機能を明らかにする上で重要な知見である。