遺伝子改変技術によるロタウイルス感染制御基盤の確立

利用基因改造技术建立轮状病毒感染控制平台

• 批准号: 21H02739
• 负责人: 小林 剛
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02739/
• 关键词: ロタウイルス; ワクチン

サルロタウイルスSA11株VP4タンパク質は細胞表面のシアル酸に結合する。シアル酸結合領域に変異を加えた組換えウイルスを作製し、ウイルス感染におけるシアル酸結合の重要性について解析を行った。シアル酸結合部位変異ウイルスは野生型と比較し、感染性が低下していた。一方で、感染性がある程度保持されていたことからサルロタウイルスSA11株はシアル酸以外のレセプターを感染に利用している可能性が示唆された。マウスモデルを用いた解析を行った結果、シアル酸結合部位変異ウイルスでは下痢発症能や増殖性が向上していた。また、in vivoにおけるシアル酸結合部位変異ウイルスの増殖には腸内細菌叢が関与している可能性が示唆された。ヒト結腸癌由来HT29細胞およびSA11株を用いてCRISPR-Cas9ゲノムワイドスクリーニングを行った。その結果、ロタウイルスの感染性の低下に関与する宿主因子を複数同定した。各候補遺伝子ノックアウト細胞を作製し、ロタウイルスおよび他のレオウイルス科ウイルスの感染性を比較した。その結果、TACSTD2（Tumor Associated Calcium Signal Transducer 2）遺伝子をノックアウトした細胞ではロタウイルスの感染性のみが抑制されていた。現在、ロタウイルス感染におけるTACSTD2の詳細な機能解析を行っている。ロタウイルスNSP4タンパク質は病原性に関与する。NSP4の2か所の糖鎖付加部位に変異を加えたウイルスを作製し、作製した変異ウイルスの培養細胞における増殖性を解析した結果、2か所の糖鎖付加部位に変異を加えたウイルスでは野生型と比較して、増殖性が低下していた。また、viroplasmの形成能や三層粒子の産生能も低下していた。in vivo解析の結果、糖鎖付加部位変異ウイルスでは下痢発症能が低下していた。

猿轮状病毒SA11的VP4蛋白与细胞表面的唾液酸结合。我们创建了一种唾液酸结合区发生突变的重组病毒，并分析了唾液酸结合在病毒感染中的重要性。与野生型相比，唾液酸结合位点突变病毒的感染性降低。另一方面，在一定程度上保持了感染性的事实表明，猿轮状病毒SA11株可能利用唾液酸以外的受体进行感染。使用小鼠模型的分析表明，唾液酸结合位点突变病毒具有改善的腹泻诱导能力和增殖能力。此外，有人认为肠道菌群可能参与唾液酸结合位点突变病毒在体内的增殖。使用人类结肠癌衍生的 HT29 细胞和 SA11 菌株进行 CRISPR-Cas9 全基因组筛选。结果，我们发现了多种与降低轮状病毒感染性有关的宿主因素。我们为每个候选基因生成了敲除细胞，并将其与轮状病毒和其他呼肠孤病毒科病毒的感染性进行了比较。结果，在TACSTD2（肿瘤相关钙信号转导器2）基因被敲除的细胞中，仅轮状病毒感染性受到抑制。我们目前正在对轮状病毒感染中的 TACSTD2 进行详细的功能分析。轮状病毒NSP4蛋白参与发病机制。我们创建了一种在 NSP4 的两个糖基化位点上添加了突变的病毒，并分析了所创建的突变病毒在培养细胞中的增殖能力，与野生型相比，增殖能力有所降低。此外，形成病毒质的能力和产生三层颗粒的能力也降低了。体内分析的结果是，糖基化位点突变病毒引起腹泻的能力降低。

项目成果

ロタウイルスNSP2タンパク質の機能解析

轮状病毒NSP2蛋白的功能分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 小瀧 将裕;金井 祐太;南 昌平;納田 遼太郎;Jeffery A. Nurdin;山﨑 萌子;小林 剛
• 通讯作者: 小林 剛

Monoreassortant Rotaviruses of Multiple G Types Are Differentially Neutralized by Sera From Infants Vaccinated With ROTARIX and RotaTeq

接种 ROTARIX 和 RotaTeq 的婴儿血清对多种 G 型单重配轮状病毒有差异中和作用

• DOI: 10.1093/infdis/jiab479
• 发表时间: 2021
• 期刊: The Journal of Infectious Diseases
• 作者: J. R. Diller;M. H. Carter;Kanai Y;S. V. Sanchez;Kobayashi T;K. M. Ogdena.
• 通讯作者: K. M. Ogdena.

A genome-wide CRISPR-Cas9 screening approach to identify host factors for rotavirus infection CRISPR-Cas9法によるロタウイル ス感染に関与する宿主因子のゲノムワイドスクリーニング

一种全基因组CRISPR-Cas9筛选方法，鉴定轮状病毒感染的宿主因子 通过CRISPR-Cas9方法全基因组筛选轮状病毒感染的宿主因子

• 发表时间: 2021
• 作者: 山﨑 萌子;浜島 りな;金井 祐太;小瀧 将裕;南 昌平;納田 遼太郎;Nurdin Jeffery;小林 剛
• 通讯作者: 小林 剛

Single amino acid substitution in VP7 promotes the pathogenicity of simian rotavirus in mice

VP7中的单个氨基酸取代促进猿轮状病毒对小鼠的致病性

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuta Kanai;Eriko Hirai;Tomohiro Kotaki and Takeshi Kobayashi
• 通讯作者: Tomohiro Kotaki and Takeshi Kobayashi

Identification of TACSTD2 as a host factor involved in rotavirus infection

TACSTD2 鉴定为参与轮状病毒感染的宿主因子

• 发表时间: 2022
• 作者: Moeko Yamasaki;Yuta Kanai;Rina Hamajima;Tomohiro Kotaki;Shohei Minami;Ryotaro Nouda;Takeshi Kobayashi.
• 通讯作者: Takeshi Kobayashi.