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2021 Fiscal Year Research-status Report

ウイルスの適応・進化における宿主RNA依存性RNAポリメラーゼの意義の解明

Research Project

Project/Area Number 21K19191
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

好井 健太朗  長崎大学, 感染症共同研究拠点, 教授 (50421988)

Project Period (FY) 2021-07-09 – 2024-03-31
KeywordsRNA依存性RNAポリメラーゼ / RNAi / マダニ / ダニ媒介性ウイルス
Outline of Annual Research Achievements

RNAウイルスは、宿主内での遺伝子RNA複製時に変異が起こっていく事で、多様性を獲得し宿主への適応と進化が起こったと考えられているが、その過程には不明な点が多い。ウイルスRNAの複製は、ウイルスが持つ RNA依存性RNAポリメラーゼ(RdRp) が担っているが、近年、ウイルスだけではなく、宿主となる様々な生物種も独自のRdRpを保有している事が明らかになってきた。そこで本研究では、この宿主由来RdRpに着目し、解析を行う事で、宿主RdRpによるウイルスRNAの認識・作用機構を解析し、ウイルスの多様性獲得並びに宿主への適応・進化における宿主RdRpの生物学的意義を解明する事を目的とする。
本年度の研究では、主要な人獣共通感染症の原因病原体を媒介する主要な動物種の中でも、唯一、宿主由来のRdRpを保持していると推定されているマダニを対象として研究を行った。ゲノムプロジェクトが実施されているマダニ種であるシカダニ(Ixodes scapularis)について遺伝子情報から解析した所、I. scapularisには9つのホモログのRdRpがある可能性が示唆された。そこでI. scapularisに由来する培養細胞であるISE6細胞を用いて、細胞内におけるRdRpの発現を解析した所、9つ全てのRdRpがmRNAとして転写されている事が明らかとなった。そこで各RdRpのホモログの機能を解析するために、各RdRpの配列に相同性のある2本鎖RNAを作製し、ISE6細胞にトランスフェクトして導入する事により、RNAi機構を介した各RdRpのmRNAの分解によるノックダウンを試みた。この結果、全てのRdRpに対して、RNAiによるノックダウンが可能なdsRNA配列を得る事ができた。
これにより、各RdRpのノックダウンによる細胞の機能やウイルス増殖に関するRdRpの機能解析が可能となった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の研究計画通り、マダニに由来するRdRpのmRNAの解析及びRNAiによるノックダウン系を構築する事ができ、次年度以降の研究に有効に活用できる。

Strategy for Future Research Activity

来年度以降は、各RdRpのマダニ細胞における機能を解析するとともに、ウイルス増殖における影響を解析する事で、ウイルスの宿主への適応及び進化におけるRdRpの意義について検討していく予定である。

Causes of Carryover

新型コロナウイルスのため予定していた物品が年内に納入されなかった。また予定していた海外協力研究者の支援を受けるための海外出張が行えなかった。次年度使用額については、これらの使用に充てる予定である。

  • Research Products

    (18 results)

All 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] A screen of FDA-approved drugs with minigenome identified tigecycline as an antiviral targeting nucleoprotein of Crimean-Congo hemorrhagic fever virus.2022

    • Author(s)
      Hirano M, Sakurai Y, Urata S, Kurosaki Y, Yasuda J, Yoshii K
    • Journal Title

      Antiviral research

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.antiviral.2022.105276.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Y-shaped RNA Secondary Structure of a Noncoding Region in the Genomic RNA of Tick-Borne Encephalitis Virus Affects Pathogenicity.2022

    • Author(s)
      Nishiyama S, Hirano M, Muto M, Kambara M, Ito N, Kobayashi S, Kariwa H, Yoshii K
    • Journal Title

      Microbiol Immunol

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12971

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of tick-borne encephalitis virus isolated from tick infesting dog in central Hokkaido in 2018.2022

    • Author(s)
      Takahashi Y, Kobayashi S, Nakao R, Kariwa H, Yoshii K
    • Journal Title

      Ticks and tick-borne diseases

      Volume: 13 Pages: 101900

    • DOI

      10.1016/j.ttbdis.2022.101900.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Survey to detect tick-borne encephalitis virus from human-feeding ticks in Hokkaido, Japan.2021

    • Author(s)
      Sasaki K, Honma M, Nakao M, Sasaki M, Hashimoto Y, Ishida-Yamamoto A, Yoshii K
    • Journal Title

      J Dermatol

      Volume: 48 Pages: 1094-1097

    • DOI

      10.1111/1346-8138.15865.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel nairovirus associated with acute febrile illness in Hokkaido, Japan.2021

    • Author(s)
      Kodama F, Yamaguchi H, Park E, Tatemoto K, Sashika M, Nakao R, Terauchi Y, Mizuma K, Orba Y, Kariwa H, Hagiwara K, Okazaki K, Goto A, Komagome R, Miyoshi M, Ito T, Yamano K, Yoshii K, Funaki C, Ishizuka M, Shigeno A, Itakura Y, Bell-Sakyi L, Edagawa S, Nagasaka A, Sakoda Y, Sawa H, Maeda K, Saijo M, Matsuno K
    • Journal Title

      Nat Commun

      Volume: 12 Pages: 5539

    • DOI

      10.1038/s41467-021-25857-0.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 国内で分離されたダニ媒介性脳炎ウイルスの病原性の比較解析2021

    • Author(s)
      辻野代, 好井健太朗, 高橋有嗣, 苅和宏明, 小林進太郎
    • Organizer
      第164回日本獣医学会学術集会
  • [Presentation] 感染細胞内で mCherryをレポーターとして発現するウエストナイルウイルスの作製2021

    • Author(s)
      福田幸音, 好井健太朗, 苅和宏明, 小林進太郎
    • Organizer
      第164回日本獣医学会学術集会
  • [Presentation] ユビキチンの蓄積に着目したウエストナイルウイルスの脳炎病態の形成機構の解析2021

    • Author(s)
      武田千咲, 川上怜子, 好井健太朗, 苅和宏明, 小林進太郎
    • Organizer
      第164回日本獣医学会学術集会
  • [Presentation] ウエストナイルウイルス感染によるタンパク質の核内輸送への影響2021

    • Author(s)
      小林進太郎, 好井健太朗, 澤洋文, 苅和宏明
    • Organizer
      第164回日本獣医学会学術集会
  • [Presentation] ナイロウイルスミニゲノム系の樹立および抗ウイルス化合物スクリーニング2021

    • Author(s)
      平野港, 櫻井康晃, 浦田秀造, 安田二朗, 好井健太朗
    • Organizer
      第164回日本獣医学会学術集会
  • [Presentation] ウエストナイルウイルスによるタンパク質の核内輸送の阻害機構の解析2021

    • Author(s)
      小林進太郎, 好井健太朗, 澤洋文, 苅和宏明
    • Organizer
      第55回日本脳炎ウイルス生態学研究会
  • [Presentation] 血液脳関門透過性ペプチドのダニ媒介性脳炎の治療法への応用2021

    • Author(s)
      深野紗代、小林進太郎、前川直也、高橋侑嗣、苅和宏明、今内覚、好井健太朗
    • Organizer
      第55回日本脳炎ウイルス生態学研究会
  • [Presentation] 血液脳関門透過性ペプチドのダニ媒介性脳炎の治療法への応用2021

    • Author(s)
      深野紗代, 小林進太郎, 前川直也, 高橋侑嗣, 苅和宏明, 今内覚, 好井健太朗
    • Organizer
      第68回日本ウイルス学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] Development of an efficient entry assay for Crimean-Congo hemorrhagic fever virus to identify novel entry inhibitors2021

    • Author(s)
      Yasuteru Sakurai, Minato Hirano, Yohei Kurosaki, Kentaro Yoshii, Jiro Yasuda
    • Organizer
      第68回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] Development and application of minigenome and transcriptionally competent virus-like particle system of Crimean-Congo hemorrhagic fever virus2021

    • Author(s)
      Sayo Fukano, Shintaro Kobayashi, Naoya Maekawa, Yuji Takahashi, Hiroaki Kariwa, Satoru Konnai, Kentaro Yoshii
    • Organizer
      第68回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] ウエストナイルウイルス感染によるタンパク質の核内輸送への影響2021

    • Author(s)
      小林進太郎, 好井健太朗, 澤洋文, 苅和宏明
    • Organizer
      第68回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] 病原性の異なるウイルス株の比較によるダニ媒介性脳炎の病態形成機構の解析2021

    • Author(s)
      辻野代, 好井健太朗, 高橋有嗣, 苅和宏明, 小林進太郎
    • Organizer
      第68回日本ウイルス学会学術集会
  • [Presentation] ユビキチンの蓄積に着目したウエストナイルウイルスの脳炎病態の形成機構の解析2021

    • Author(s)
      武田千咲, 川上怜子, 好井健太朗, 苅和宏明, 小林進太郎
    • Organizer
      第68回日本ウイルス学会学術集会

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Published: 2022-12-28  

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