内在性レトロウイルス依存性の宿主因子機能と機能変更による腫瘍化

内源性逆转录病毒依赖性宿主因子功能和功能变化导致的肿瘤发生

• 批准号: 20H03152
• 负责人: 西垣 一男
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03152/
• 关键词: ウイルス受容体; 内在性レトロウイルス; 猫白血病ウイルス; 発癌; 霊長類; Restriction Factor; ゲノム; 共進化; Refrex-1; 抗ウイルス分子; 受容体; FeLV; ウイルス組換え; 進化

人間や動物のゲノムには、古代に水平伝播したレトロウイルスの残骸が存在し、内在性レトロウイルス（Endogenous Retrovirus: ERV）と呼ばれる。ERVはヒトゲノムの約8％を占める。本研究では、古代のレトロウイルスが宿主に感染した後、宿主とウイルスの共進化によって、ERVがウイルスの感染を阻止するものに進化し、対抗していることを解明した。古代のウイルスのエンベロープに由来する分泌性タンパク質が、ウイルス感染を阻止する。イエネコに存在するRefrex-1（リフレックスワン）は、ERVの一種であるERV-DCのエンベロープ遺伝子に由来する。280万年前にERV-DCがイエネコの祖先に感染し、そのあと共進化によってRefrex-1が生まれたと考えられる。この分子は変異によって短縮型となり、細胞の外へ放出される、分泌性のタンパク質という特徴を持つように進化した。Refrex-1はウイルスの感染に必須の受容体であるCTR1(銅輸送体)に結合し、ウイルスの細胞への侵入（感染）を阻止することを見出した。つまり、Refrex-1がウイルスの感染に対して物理的に邪魔をすることで、ウイルスの感染が起こらないようになる。イエネコにおける同様の感染防御システムが、チンパンジーや、ボノボ、ゴリラ、マカクザルなどの霊長類に存在することを発見した。これらの動物の祖先が古代ウイルス感染症との闘いの中で獲得したものと考えられ、感染症に対抗する分子が、さまざまな動物における収斂進化を通じて出現したと考えられる。各動物種が古代ウイルス感染の痕跡をDNAレベルで記憶することで、新たなウイルスの脅威に対抗するのみならず、古代ウイルス感染症を絶滅させることにも機能していると考えられる。複数の異なる動物種が似たような感染防御システムを持つことは、動物種の境界を越えて伝播するウイルスに対抗できると結論される。

人类和动物的基因组中含有古代水平传播的逆转录病毒的残余物，被称为内源性逆转录病毒（ERV）。 ERV 约占人类基因组的 8%。在这项研究中，我们阐明了一种古老的逆转录病毒感染宿主后，ERV通过宿主和病毒的共同进化来进化以阻止病毒感染。来自古代病毒包膜的分泌蛋白可以阻止病毒感染。家猫体内存在的Refrex-1源自ERV-DC（ERV的一种）的包膜基因。 ERV-DC在280万年前感染了家猫的祖先，而Refrex-1被认为是通过共同进化而出现的。这种分子因突变而进化成截短的形式，并且进化出具有释放到细胞外的分泌蛋白的特征。我们发现 Refrex-1 与病毒感染必需的受体 CTR1（铜转运蛋白）结合，并阻止病毒进入细胞（感染）。换句话说，Refrex-1 从物理上防止病毒感染，从而防止其发生。他们发现，黑猩猩、倭黑猩猩、大猩猩、猕猴和其他灵长类动物也存在家猫类似的感染防御系统。据认为，这些动物的祖先在对抗古代病毒感染的过程中获得了它们，而对抗传染病的分子被认为是通过各种动物的趋同进化而出现的。每个动物物种都会在DNA水平上记住古代病毒感染的痕迹，人们认为这不仅可以对抗新病毒的威胁，还可以消除古代病毒感染。结论是，不同动物物种中类似的感染防御系统可以对抗跨物种边界传播的病毒。

项目成果

内在性レトロウイルス由来短縮型エンベロープ蛋白質による抗ウイルス機構の収斂進化

内源性逆转录病毒衍生的截短包膜蛋白抗病毒机制的趋同进化

• 发表时间: 2022
• 作者: 三宅 在子;Ngo Ha;Wulandari Shelly;下島 昌幸;中川 草;川崎 純菜;西垣 一男
• 通讯作者: 西垣 一男

Presence of a shared 5‘-untranslated sequence in ancestral human and mammalian retroviruses and its transduction into feline leukemia virus

人类和哺乳动物祖先逆转录病毒中存在共享的 5-非翻译序列及其转导猫白血病病毒

• 发表时间: 2021
• 作者: Ikegami;Koichi;西垣一男
• 通讯作者: 西垣一男

猫白血病ウイルスと組換えウイルスを形成する内在性レトロウイルスFcERV-gamma4の遺伝的多様性について

猫白血病病毒和形成重组病毒的内源性逆转录病毒FcERV-gamma4的遗传多样性

• 发表时间: 2022
• 作者: 田中美優;三宅在子;川崎純菜;西垣一男
• 通讯作者: 西垣一男

The diverse roles of endogenous retrovirus involved during endogenization in domestic cats

内源性逆转录病毒在家猫内源化过程中的不同作用

• 发表时间: 2022
• 作者: Didik Pramono;西垣一男
• 通讯作者: 西垣一男

感染性と自律増殖性を示す新たなネコ内在性レトロウイルスの発見

发现一种具有传染性和自主复制能力的新型猫内源性逆转录病毒

• 发表时间: 2022
• 作者: Tomoya Sawamura;Kazuhiro Horii;Natsufu Yuki;Kiyotada Naitou;Hiroshi Yamaguchi;Akihiro Yamanaka;Takahiko Shiina;Yasutake Shimizu;島津陽 武藤祐太郎 三宅在子 西垣一男
• 通讯作者: 島津陽 武藤祐太郎 三宅在子 西垣一男