Elucidation of cellular factors for pandemic based on the enzymatic properties of pandemic influenza virus

基于大流行性流感病毒的酶学特性阐明大流行的细胞因素

基本信息

批准号：
21H03183
负责人：
高橋忠伸
金额：
$ 11.23万
依托单位：
University of Shizuoka
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 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

ヒトのA型インフルエンザウイルスは数十年に一度、新型（新抗原性）インフルエンザによる世界大流行（パンデミック）を起こす。インフルエンザウイルスの表面酵素ノイラミニダーゼ（NA）の酵素性状の一つである酸性安定性は、季節性ウイルスではほぼ見られず、過去のパンデミックを起こしたすべてのウイルスに見られる特有の酵素性状である。この酵素性状は培養細胞レベルでウイルス増殖を促進させることから、当時のパンデミック発生に貢献する一要因の可能性が考えられた。本研究では、NAの酸性安定性に基づく細胞レベルのウイルス増殖促進機構を解析し、パンデミック発生に貢献する宿主細胞側の要因を解明する。この細胞レベルの機構を自然界のパンデミックウイルスで確認し、NAの酸性安定性やこの酵素性状を介した機構がパンデミックの一要因である可能性を検証する。NAの酵素性状やこの性状を介した機構は、パンデミックを予測する指標に利用できるものと期待される。ウイルス細胞侵入過程のNAのみにおける細胞への影響を解析するため、前年度に引き続きNAのタンパク質発現・精製系の確立をめざした。バキュロウイルス-タンパク質発現システムを利用して、1968年にパンデミックを起こしたホンコンインフルエンザウイルス株のN2型NA四量体の分泌型タンパク質の大量発現系を確立した。これにエンドサイトーシスシグナルを付加したところ、精製後の収量が大きく減少した。NA発現時にヘパリンを添加したが、収量の改善は見られなかった。その他、細胞内のNAのシアリダーゼ活性をイメージングするための蛍光剤の開発や方法の検討を行った。既報の蛍光剤を利用して、固定化した感染細胞内のゴルジ装置に局在したNAのシアリダーゼ活性を蛍光イメージングする手法を確立した。さらに、既報の蛍光剤の性能を向上させた新規蛍光剤の候補が探索できた。

人类甲型流感病毒每隔几十年就会因新型（新抗原）流感而引起全球大流行。酸性稳定性是流感病毒表面酶神经氨酸酶 (NA) 的酶特性之一，在季节性病毒中很少见，但却是在过去引起大流行的所有病毒中发现的独特酶特性。由于这种酶的特性在培养细胞水平上促进病毒增殖，因此人们认为它可能是当时导致大流行爆发的一个因素。在本研究中，我们将基于NA的酸性稳定性来分析细胞水平的病毒增殖促进机制，并阐明宿主细胞方面导致大流行爆发的因素。我们将使用天然大流行病毒来确认这种细胞水平机制，并验证由 NA 的酸性稳定性和该酶的特性介导的机制可能是大流行的促成因素。 NA 的酶特性以及由这些特性介导的机制有望用作预测流行病的指标。延续去年，我们的目标是建立NA蛋白表达和纯化系统，以分析病毒细胞侵袭过程中单独使用NA对细胞的影响。利用杆状病毒蛋白表达系统，我们建立了大规模表达1968年引起大流行的香港流感病毒株N2型NA四聚体分泌蛋白的系统。当向其中添加内吞信号时，纯化后的产量显着降低。尽管在表达NA时添加了肝素，但没有观察到产量的提高。此外，我们还开发了荧光剂并研究了细胞内 NA 唾液酸酶活性成像的方法。使用先前报道的荧光剂，我们建立了一种对固定感染细胞中高尔基体中的 NA 唾液酸酶活性进行荧光成像的方法。此外，我们能够寻找新的荧光剂候选物，以提高先前报道的荧光剂的性能。

项目成果

期刊论文数量（96）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The Function of Sialidase Revealed by Sialidase Activity Imaging Probe

唾液酸酶活性成像探针揭示唾液酸酶的功能

DOI：
10.3390/ijms22063187
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
5.6
作者：
Minami Akira;Kurebayashi Yuuki;Takahashi Tadanobu;Otsubo Tadamune;Ikeda Kiyoshi;Suzuki Takashi
通讯作者：
Suzuki Takashi

天然素材由来シアリダーゼは皮膚におけるエラスチン量を増加させる

源自天然来源的唾液酸酶可增加皮肤中弹性蛋白的含量

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
小山和;南彰;加藤晃;峰時俊貴;藤井昂洸;岩尾康範;大坪忠宗5;池田潔;紅林佑希;高橋忠伸;竹内英之
通讯作者：
竹内英之

ノロウイルス感染に関与する糖脂質の探索とその機能解析

诺如病毒感染相关糖脂的寻找及其功能分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
塚本文汰;紅林佑希;安部友凉;南彰;高橋忠伸;鈴木隆;竹内英之
通讯作者：
竹内英之

The function of sialidase revealed by sialidase activity imaging probe

唾液酸酶活性成像探针揭示唾液酸酶的功能

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Akira Minami; Yuuki Kurebayashi; Tadanobu Takahashi; Takashi Suzuki; Tadamune Otsubo; Kiyoshi Ikeda; Hideyuki Takeuchi
通讯作者：
Hideyuki Takeuchi

光耐性を向上した新規シアリダーゼプローブの合成と評価

具有改进光阻的新型唾液酸酶探针的合成和评价