インフルエンザウイルスの運動制御を応用した標的探査型ナノマシンの開発

开发应用流感病毒运动控制的目标搜索纳米机器

• 批准号: 22K04903
• 负责人: 堺 立也
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kawasaki Medical School
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04903/
• 关键词: ウイルス; インフルエンザ; 行動解析; 運動; 感染行動

インフルエンザウイルスの感染行動の解析とリバースジェネティクス法によるウイルス作製をおこない次の1，2の成果を得た．1. 人工細胞表面におけるウイルス行動の解析と分類．インフルエンザウイルスの受容体であるα2,6型あるいはα2,3型シアロ糖鎖をガラス表面に固定することで細胞表面を模した人工表面を作製した．この人工表面でのヒトあるいはミズドリを宿主とするインフルエンザウイルスの感染行動(運動)の解析をおこなった．その結果，ヒトウイルスはα2,3型シアロ糖鎖固定表面でよく運動し，α2,6型シアロ糖鎖固定表面では動かなかった．一方，トリウイルスの運動パターンはウイルス株により様々であり，ヒトウイルスに近い運動パターンの株も存在した．ヒトウイルスに近い運動パターンのトリウイルスの存在は，自然界のミズドリ内にすでにヒトへの感染の可能性を持つウイルスが存在することを意味し，新型インフルエンザウイルスの出現メカニズムを理解する上で重要である．さらにヒトウイルスに近い運動をおこなうトリウイルスの中には，方向性を持った運動をおこなうウイルス株が存在した．ヒトウイルスの運動はランダムであり，これらのトリウイルスはより高次の運動制御メカニズムを持つと考えられる．2. リバースジェネティクス法によるウイルス作製．方向性を持った運動をおこなうトリウイルスのヘマグルチニンとノイラミニダーゼ遺伝子をもつインフルエンザウイルスをリバースジェネティクス法により作製した．作製したウイルスは，元のトリウイルスより運動性は劣るものの方向性を持った運動をおこなうことが確認できた．これによりヘマグルチニンやノイラミニダーゼに変異を導入することで人為的に運動を操作することが可能になり，標的の細胞に遺伝子や薬剤を運ぶ探査型のウイルスナノマシンの作製への応用が期待できる．

我们分析了流感病毒的感染行为，并利用反向遗传学创建了病毒，得到了以下结果。 1. 人工细胞表面病毒行为分析与分类。我们通过将流感病毒的受体α2,6型或α2,3型唾液酸聚糖固定在玻璃表面上，创造了一种模拟细胞表面的人造表面。我们分析了在这种人造表面上宿主人类或水鸟的流感病毒的感染行为（运动）。结果，人病毒在α2,3型唾液酸聚糖固定表面上移动良好，但在α2,6型唾液酸聚糖固定表面上不移动。另一方面，禽类病毒的运动模式根据病毒株的不同而不同，有些病毒株的运动模式与人类病毒相似。与人类病毒运动模式相似的禽类病毒的存在意味着自然界中的水禽中已经存在有可能感染人类的​​病毒，这对于了解新型流感病毒的出现机制具有重要意义。此外，在表现出与人类病毒类似的运动的禽类病毒中，存在表现出定向运动的病毒株。人类病毒的运动是随机的，而这些禽类病毒被认为具有更高阶的运动控制机制。 2.采用反向遗传学方法生产病毒。我们通过反向遗传学创造了一种含有禽流感病毒血凝素和神经氨酸酶基因的流感病毒，该病毒表现出定向运动。尽管所创造的病毒的运动能力不如原始的禽类病毒，但已证实它是定向运动的。这使得通过向血凝素和神经氨酸酶引入突变来人为操纵运动成为可能，并且这有望应用于创建将基因和药物传递到靶细胞的探索型病毒纳米机器。