2020 Fiscal Year Research-status Report

Analysis of specific interactions among influenza A virus genomic RNAs

Research Project

Project/Area Number	19K22529
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	野田岳志京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (00422410)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2022-03-31
Keywords	インフルエンザウイルス / ゲノムパッケージング
Outline of Annual Research Achievements	インフルエンザウイルスのゲノムRNAは8分節に分かれている。各RNA分節はウイルス核タンパク質およびRNAポリメラーゼと結合し、リボ核酸タンパク質複合体（RNP複合体）として存在する。感染細胞で形成される子孫ウイルス粒子が増殖能を持つためには、8種類のRNA分節を全て取り込まなければならない。しかし何本のRNA分節がどのように子孫ウイルス粒子内に取り込まれるかという”ゲノムパッケージング機構”は、ウイルス学の古典的命題として半世紀以上も謎のままだった。申請者はこれまでに、8種類のRNP複合体が規則的な配置（「１＋７」構造）をとって取り込まれることを明らかにした。そこで本研究では、ウイルスゲノムRNAを介したRNP複合体間相互作用の立証とその分子基盤の解明を目指した。これまでに、in vitro RNA合成系を用いて8種類のvRNAおよび各vRNAの3'端および5'端のRNAを合成し、gel shift assayを用いてvRNA-vRNA間相互作用の解析を実施した。その結果、in vitroにおいて、8種類のvRNAがそれぞれ複数のvRNAと相互作用しネットワークを形成していること、多くの相互作用がゲノムパッケージングシグナル間で認められることを明らかにした。本年度はin vivoにおいてパッケージングシグナル間の相互作用が存在するかどうかを解析した。HA分節のパッケージングシグナルに変異を導入したウイルスを作出し、減弱したゲノムパッケージング効率を回復させる変異を解析したところ、PB2分節のパッケージングシグナルに変異が導入されていることを見出した。すなわち、NPやポリメラーゼが結合したvRNPの状態においても相互作用が存在する可能性を示した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason これまでに、in vitro RNA合成系を用いて8種類のvRNAがそれぞれ複数のvRNAと相互作用しネットワークを形成していること、多くの相互作用がゲノムパッケージングシグナル間で認められることを明らかにした。また、実際のウイルス感染細胞において、すなわちNPやポリメラーゼが結合したRNPの状態でも2つのRNA分節間に相互作用が存在しうることを見出した。
Strategy for Future Research Activity	RNPにおける分節間RNA-RNA相互作用を明らかにするため、ウイルス粒子内RNPをソラレンで架橋して解析を進める。