クライオ電子顕微鏡によるエボラウイルスヌクレオカプシドの構造解析

使用冷冻电子显微镜对埃博拉病毒核衣壳进行结构分析

基本信息

批准号：
21J12207
负责人：
藤田陽子
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ウイルス性出血熱を引き起こすエボラウイルスは、ヒトを含む霊長類に重篤な出血熱を引き起こす。アフリカで散発的な流行が繰り返されているほか、欧米への感染輸入例が報告されていることから本邦でも輸入感染症として懸念されており、より効果的な予防薬・治療薬が求められている。しかし、感染性エボラウイルスの使用はBSL-4施設に限られることもあり、ウイルス増殖の分子機構の詳細は未解明である。本研究では、感染性を持たないエボラウイルス様粒子を用いて、エボラウイルスのヌクレオカプシドの構造をクライオ電子顕微鏡により決定し、転写・複製機構の構造基盤を明らかにすることを目的とした。本研究の課題は、ヌクレオカプシドの精製が困難なことにあったため、エボラウイルス様粒子内のヌクレオカプシド構造を対象とすることでヌクレオカプシドの精製を不要とするアプローチに切り替えた。クライオ電子顕微鏡を用いた単粒子解析法により、既存の報告よりも高い分解能でヌクレオカプシドの構造を決定した。得られた構造から、ウイルス核タンパク質およびウイルスタンパク質ＶＰ２４を含むヌクレオカプシドの原子モデルを構築した。また、決定した構造・モデルをもとにウイルスタンパク質変異体を設計し、それらを用いたウイルス学的アッセイを行うことで、転写・複製に重要なウイルス核タンパク質およびウイルスタンパク質ＶＰ２４間の相互作用を新規に同定した。現在、これらの結果を報告する投稿論文を執筆中である。

引起病毒性出血热的埃博拉病毒会导致包括人类在内的灵长类动物出现严重的出血热。除了非洲反复出现零星疫情外，欧美地区也有输入性感染病例的报道，因此有人担心这是日本的输入性传染病，需要更有效的预防和治疗药物。然而，传染性埃博拉病毒的使用仅限于 BSL-4 设施，病毒复制分子机制的细节仍不清楚。在本研究中，我们利用非传染性埃博拉病毒样颗粒，通过冷冻电镜确定了埃博拉病毒核衣壳的结构，旨在阐明转录和复制机制的结构基础。这项研究的挑战是纯化核衣壳很困难，因此我们转而采用一种方法，通过针对埃博拉病毒样颗粒内的核衣壳结构来消除核衣壳纯化的需要。使用冷冻电子显微镜的单粒子分析方法，我们以比现有报告更高的分辨率确定了核衣壳的结构。根据获得的结构，构建了含有病毒核蛋白和病毒蛋白VP24的核衣壳的原子模型。此外，通过根据确定的结构和模型设计病毒蛋白突变体并使用它们进行病毒学测定，我们将研究新鉴定的病毒核蛋白和病毒蛋白VP24之间的相互作用。我们目前正在撰写一篇论文以提交报告这些结果。

项目成果

期刊论文数量（22）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Cryo-EM structure of Lloviu cuevavirus nucleoprotein-RNA complex

Lloviu cuevavirus 核蛋白-RNA 复合物的冷冻电镜结构

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shangfan Hu ,Yoko Fujita;Yukihiko Sugita ;Masahiro Nakano;Yukiko Muramoto;Takeshi Noda
通讯作者：
Takeshi Noda

Structural Analysis of Emerging Viruses by Cryo-Electron Microscopy

通过冷冻电子显微镜对新兴病毒进行结构分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
近藤森音;曹瑞;染谷大河;中村梓甫;長谷川拓也;深津聡世;吉田遼;大関洋平;藤田陽子
通讯作者：
藤田陽子

University of Marburg/German Center for Infection Research(ドイツ)

马尔堡大学/德国感染研究中心（德国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

マールブルグウイルス核タンパク質-RNA複合体の構造解析

马尔堡病毒核蛋白-RNA复合物的结构分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
藤田陽子;杉田征彦;髙松由基;祝部和也;五十嵐学;角田優伍;村本裕紀子;中野雅博;野田岳志
通讯作者：
野田岳志

Migration of Influenza Virus Nucleoprotein into the Nucleolus Is Essential for Ribonucleoprotein Complex Formation

DOI：
10.1128/mbio.03315-21
发表时间：
2022-01-04
期刊：
mBio
影响因子：
6.4
作者：
Miyamoto S;Nakano M;Morikawa T;Hirabayashi A;Tamura R;Fujita-Fujiharu Y;Hirose N;Muramoto Y;Noda T
通讯作者：
Noda T