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2014 Fiscal Year Annual Research Report

感染記憶:ゲノムに刻まれたウイルス抵抗性の解明

Research Project

Project/Area Number 26253027
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

朝長 啓造  京都大学, ウイルス研究所, 教授 (10301920)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsボルナウイルス / 内在性ウイルス / 進化 / 感染防御
Outline of Annual Research Achievements

ヒトをはじめとする多くの哺乳動物のゲノムに見つかった内在性ボルナウイルス配列(EBLN)は、現存するボルナウイルスの遺伝子配列との相同性がきわめて高い。面白いことに、ボルナウイルスによる疾患を自然発症する動物は、ゲノムにEBLNを持たない種であり、EBLNを持つ動物ではボルナウイルスに対して抵抗性を示すことが確認されている。本研究は、内在性ボルナウイルス配列(EBLN)の感染防御への多様な関与を解析し、私たちが生まれながらにして持つウイルス抵抗性の謎を明らかにすることを目的としている。本年度は、ジュウサンセンジリスのゲノムに存在するEBLN(itEBLN)に着目し解析を行った。itEBLNは、外来性ボルナウイルスのN遺伝子とアミノ酸レベルで77%の相同性を有しており、またmRNAとしての発現が予測されてた。itEBLNのタンパク質としての機能を予測するため、組換えitEBLNを作成し、ボルナ病ウイルス(BDV)感染に対する効果を検討した。その結果、一過性に発現させた組換えitEBLNは、BDV持続感染細胞の核内に形成されるウイルス複製点に局在し、ウイルスmRNAならびにゲノムRNAレベルを有意に減少させることが明らかになった。そこで次に、組換えitEBLNを恒常的に発現するヒト由来細胞株を作成し、BDV感染実験を行なったところ、itEBLN恒常的発現細胞ではBDVの感染が顕著に阻害されることが示された。さらに、itEBLNとBDVの複製複合体であるRNPが結合していること、itEBLNの発現によりBDVポリメラーゼの転写活性が有意に低下することが明らかになった。今回の研究により、itEBLNはタンパク質としてBDVの複製を顕著に抑制することが示された。詳細な機序については不明ですが、itEBLNはBDV-Nタンパク質のドミナント・ネガティブ阻害体として機能すると考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

昨年度に計画していた哺乳動物由来のEBLNの機能解析は順調に進展している。特に、上述したようにジュウサンセンジリスのゲノム由来のEBLNの機能解析は、予想以上の進展を見せ、論文投稿ならびにパブリッシュまで行なった。この点において予想以上の進展と言える。その他、マウス由来のEBLNやヒト由来のEBLNの解析も既に論文投稿まで終了している。これらの進捗状況からも当初の計画以上であると言える。

Strategy for Future Research Activity

今後は、他の哺乳動物由来EBLNの機能解析を精力的に進める予定である。具体的にはコウモリに内在内しているボルナウイルス由来RNAポリメラーゼ(EBLL)やゾウに内在化しているEBLNである。EBLLはきわめて長いオープンリーディングフレームを保持しており、RNAポリメラーゼの基本構造も維持していることから、宿主内での機能が示唆されている。一方、ゾウ由来EBLNはこれまでに発見されたEBLNの中で最も古くに宿主に入り込んだものと考えられている。それにもかかわらず、オープンリーディングフレームの保持や細胞内での発現が確認されているものである。本年度は、EBLLとゾウEBLNに焦点を絞り解析を行う。

  • Research Products

    (10 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Borna disease virus possesses an NF-κB inhibitory sequence in the nucleoprotein gene.2015

    • Author(s)
      Makino A, Fujino K, Parrish NF, Honda T, Tomonaga K.
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 5 Pages: 8696

    • DOI

      10.1038/srep08696.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] inhibition of Borna disease virus replication by an endogenous bornavirus-like element in the ground squirrel genome.2014

    • Author(s)
      Fujino K, Horie M, Honda T, Merriman DK and Tomonaga K
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      Volume: 111 Pages: 13175-13180

    • DOI

      10.1073/pnas.1407046111

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Origin of endogenous bornavirus-like nucleoprotein elements in thirteen-lined ground squirrels2014

    • Author(s)
      Suzuki Y, Kobayashi Y, Horie M, Tomonaga K
    • Journal Title

      Genes Genet. Syst.

      Volume: 89 Pages: 143-148

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heat stress is a potent stimulus for enhancing rescue efficiency of recombinant Borna disease virus.2014

    • Author(s)
      Kojima S, Honda T, Matsumoto Y and Tomonaga K.
    • Journal Title

      Microbiol. Immunol.

      Volume: 58 Pages: 636-642

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12193.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 内在性ボルナウイルス様エレメントの非コードRNAとしての生理機能解明2014

    • Author(s)
      本田知之、小嶋将平、朝長啓造
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [Presentation] ボルナ病ウイルス粒子産生に対する宿主因子IGF2の関与2014

    • Author(s)
      牧野晶子、藤野寛、平井悠哉、惣福梢、本田知之、朝長啓造
    • Organizer
      第62回日本ウイルス学会学術集会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-12
  • [Presentation] ヒト内在性ボルナウイルス様Nエレメントのエピジェネティック制御機構2014

    • Author(s)
      惣福梢、本田知之、小嶋将平、朝長啓造
    • Organizer
      第62回日本ウイルス学会学術集会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-12
  • [Presentation] ムチン型糖転移酵素Galnt3ノックアウトマウスを用いたA型インフルエンザウイルス感染動態の解析2014

    • Author(s)
      中村祥子、堀江真行、大道寺智、本田知之、中屋隆明、小守壽文、朝長啓造
    • Organizer
      第62回日本ウイルス学会学術集会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-12
  • [Presentation] Bornavirus infection: a unique life style of an animal RNA virus in the DNA habitat2014

    • Author(s)
      Keizo Tomonaga
    • Organizer
      DNA habitats and its RNA inhabitants
    • Place of Presentation
      Salzburg
    • Year and Date
      2014-07-03 – 2014-07-05
    • Invited
  • [Remarks] 京都大学ウイルス研究所 朝長研究室HP

    • URL

      http://www.virus.kyoto-u.ac.jp/Lab/tomonaga-hp/index.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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