遺伝子ネットワークに基づくバキュロウイルス感染戦略の解明

基于基因网络阐明杆状病毒感染策略

• 批准号: 16J40248
• 负责人: 松田(今井) 典子
• 金额: $ 2.08万
• 依托单位: Meiji University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16J40248/
• 关键词: バキュロウイルス; 対応分析法; カイコ核多角体病ウイルス; 構造タンパク質; ユビキチン; 遺伝子ネットワーク

前年度に引き続き対応分析による解析を行い、バキュロウイルス感染によって発現が抑えられる宿主遺伝子の抽出を試みた。対応分析法によって抽出されたウイルス遺伝子と逆の発現パターンを示す宿主遺伝子をスクリーニングしたが、有意なリードカウントを示す遺伝子は得られなかった。一方、ウイルス感染時に、互いに類似した発現パターンを示す宿主遺伝子のネットワーク中にユビキチン関連の遺伝子群が存在した。また、培養細胞を用いた感染実験により、ユビキチンの感染への寄与が示唆されるデータが得られた。そこで、本年度はウイルス遺伝子の構造タンパク質であるユビキチンの生化学的な解析を中心に行った。前年度に未達成であった、タグ融合型ユビキチンを含有するウイルスの作製を再度試みた。感染条件を調整し、タグ融合型ユビキチンを発現する細胞系にウイルスを感染させた。出芽ウイルスを精製しウェスタンブロッティングを行ったところ、シグナルが検出され、タグ融合型ユビキチンもウイルスの構造タンパク質として機能し得ることが示された。一方、バキュロウイルスはユビキチンのホモログをコードすることが知られている。ウイルスユビキチンを欠損させたウイルス粒子をウェスタン解析したところ、野生型ウイルスで検出される、他の因子に結合していると考えられる複数のシグナルのうち１つが消失した。また、ウイルスユビキチンの点変異ウイルスを作製し、同様の実験を行ったところ、前述のシグナルの消失につながるアミノ酸変異を複数見いだした。すなわち、ウイルスユビキチンは宿主ユビキチンと同様ウイルス粒子に含有され、何らかの因子と結合する可能性が示された。本研究により、バキュロウイルスが感染時に利用する遺伝子ネットワークの解明に向けた基盤データを得ることができた。今後は各因子を詳細に解析することで、相互作用がどのように感染に寄与しているかが明らかになると考えられる。

延续去年的思路，我们进行了对应分析，试图提取出因杆状病毒感染而表达受到抑制的宿主基因。我们筛选了与对应分析提取的病毒基因表现出相反表达模式的宿主基因，但没有基因显示出显着的读取计数。另一方面，在病毒感染过程中，在宿主基因网络中发现了一组与泛素相关的基因，它们表现出相似的表达模式。使用培养细胞的感染实验也产生了表明泛素对感染的贡献的数据。因此，今年我们重点关注病毒基因结构蛋白泛素的生化分析。我们再次尝试创建一种含有标签融合泛素的病毒，这在去年尚未实现。调整感染条件，用病毒感染表达标签融合泛素的细胞系。当芽生病毒被纯化并进行蛋白质印迹时，检测到信号，表明标签融合的泛素也可以充当病毒的结构蛋白。另一方面，已知杆状病毒编码泛素的同源物。对缺乏病毒泛素的病毒颗粒进行的西方分析表明，在野生型病毒中检测到的多个信号之一（被认为与其他因子结合）消失了。此外，当他们创造出一种病毒泛素带有点突变的病毒并进行类似实验时，他们发现了多个氨基酸突变导致上述信号丢失。换句话说，表明病毒泛素与宿主泛素一样包含在病毒颗粒中，并且可能与某些因子结合。通过这项研究，我们获得了阐明杆状病毒在感染过程中使用的基因网络的基础数据。将来，对每个因素的详细分析将揭示相互作用如何导致感染。