京都大学 ウイルス・再生医科学研究所

インフルエンザウイルスの遺伝の仕組みを解明

Takeshi Noda1,2*, Shin Murakami3, Sumiho Nakatsu2, Hirotaka Imai2, Yukiko Muramoto1, Keiko Shindo1, Hiroshi Sagara2, Yoshihiro Kawaoka2,4*

1京都大学ウイルス・再生医科学研究所、2東京大学医科学研究所、3東京大学大学院獣医学専攻、4ウィスコンシン大学(アメリカ)

Importance of the 1+7 configuration of ribonucleoprotein complexes for influenza A virus genome packaging

Nature Communications 2018, DOI: 10.1038/s41467-017-02517-w

概要

あらゆる生物において、子は親からゲノム(遺伝情報)を受け継ぎます。ウイルスも同じく、子孫ウイルスは親ウイルスからゲノムを受け継ぎます。インフルエンザウイルスは8本のRNAをゲノムとして持っていますが、8本に分かれたRNAがどのように子孫ウイルス粒子に伝えられるか、その仕組みの詳細は明らかにされていませんでした。
 本研究グループは以前、子孫インフルエンザウイルス粒子の中のRNAの解析を行い、子孫ウイルスが“1+7” という特徴的な配置(中心の1本のRNAを7本のRNAが取り囲む配置)をとった8本のRNAを取り込むことを明らかにしました(図1左)。今回はさらに、ウイルスRNAを1本欠き7本しかRNAを持たない変異子孫ウイルスにも、“1+7” 配置にまとめられた8本のRNAが取り込まれることを明らかにしました(図1右)。興味深いことに、8本目のRNAとして取り込まれたのはインフルエンザウイルスのRNAではなく、感染細胞のリボソームRNAでした(図1右)。
今回の発見から、インフルエンザウイルスが子孫ウイルスにゲノムを伝えるとき、8本のRNAを“1+7” に集合させる過程が重要であることがわかりました。さらに、ウイルスのRNAが足りないときには、“1+7” 配置にまとめるために感染細胞のRNAを奪う仕組みを持つことが明らかになりました。本成果は、ウイルスRNAの集合を標的とした新規抗インフルエンザ薬の開発に繋がることが期待されます。
 なお本研究は、東京大学および米国ウィスコンシン大学と共同で行ったものです。本研究成果は、日本医療研究開発機構(AMED)新興・再興感染症に対する革新的医薬品等開発推進研究事業、AMED革新的先端研究開発支援事業、文部科学省新学術領域研究「ネオウイルス学:生命源流から超個体、そしてエコ・スフィアへ」「ウイルス感染現象における宿主細胞コンピテンシーの分子基盤」、科学技術振興機構さきがけ「ライフサイエンスの革新を目指した構造生命科学と先端的基盤技術」などの一環として得られました。

図1:本研究で解明されたインフルエンザウイルスの遺伝の仕組み