遺伝子改変技術によるロタウイルス感染制御基盤の確立

利用基因改造技术建立轮状病毒感染控制平台

• 批准号: 21H02739
• 负责人: 小林 剛
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Osaka University
• 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 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02739/
• 关键词: ロタウイルス; ワクチン

サルロタウイルスSA11株VP4タンパク質は細胞表面のシアル酸に結合する。シアル酸結合領域に変異を加えた組換えウイルスを作製し、ウイルス感染におけるシアル酸結合の重要性について解析を行った。シアル酸結合部位変異ウイルスは野生型と比較し、感染性が低下していた。一方で、感染性がある程度保持されていたことからサルロタウイルスSA11株はシアル酸以外のレセプターを感染に利用している可能性が示唆された。マウスモデルを用いた解析を行った結果、シアル酸結合部位変異ウイルスでは下痢発症能や増殖性が向上していた。また、in vivoにおけるシアル酸結合部位変異ウイルスの増殖には腸内細菌叢が関与している可能性が示唆された。ヒト結腸癌由来HT29細胞およびSA11株を用いてCRISPR-Cas9ゲノムワイドスクリーニングを行った。その結果、ロタウイルスの感染性の低下に関与する宿主因子を複数同定した。各候補遺伝子ノックアウト細胞を作製し、ロタウイルスおよび他のレオウイルス科ウイルスの感染性を比較した。その結果、TACSTD2（Tumor Associated Calcium Signal Transducer 2）遺伝子をノックアウトした細胞ではロタウイルスの感染性のみが抑制されていた。現在、ロタウイルス感染におけるTACSTD2の詳細な機能解析を行っている。ロタウイルスNSP4タンパク質は病原性に関与する。NSP4の2か所の糖鎖付加部位に変異を加えたウイルスを作製し、作製した変異ウイルスの培養細胞における増殖性を解析した結果、2か所の糖鎖付加部位に変異を加えたウイルスでは野生型と比較して、増殖性が低下していた。また、viroplasmの形成能や三層粒子の産生能も低下していた。in vivo解析の結果、糖鎖付加部位変異ウイルスでは下痢発症能が低下していた。

Sarrotavirus菌株SA11 VP4蛋白与细胞表面唾液酸结合。在唾液酸结合区域中通过突变产生重组病毒，并分析了唾液酸结合在病毒感染中的重要性。唾液酸结合位点突变病毒的感染性不如野生型。另一方面，在某种程度上仍然表明，Sarrotavirus Sa11可能会使用唾液酸以外的受体进行感染的事实。使用小鼠模型的分析表明，唾液酸结合位点突变病毒改善了腹泻和增殖能力。还有人提出，肠道菌群可能参与体内唾液酸结合位点突变病毒的生长。 CRISPR-CAS9全基因组筛查是使用源自人类结肠癌和SA11菌株的HT29细胞进行的。结果，鉴定出降低轮状病毒感染性的多个宿主因素。生成了每个候选基因基因敲除细胞，并比较了轮状病毒和其他reoviridae病毒的感染性。结果，仅抑制轮状病毒的感染性在敲除TACSTD2（肿瘤相关的钙信号传感器2）基因的细胞中。当前，进行轮状病毒感染中TACSTD2的详细功能分析。轮状病毒NSP4蛋白参与致病性。产生了一种病毒，其中在NSP4中突变了两个糖基化位点，并在培养的细胞中分析了突变病毒的增殖。与野生型相比，发现在两个糖基化位点突变的病毒的增殖率降低。病毒肿瘤产生三层颗粒的能力也降低了。体内分析表明，突变糖基化位点病毒可降低发育腹泻的能力。

项目成果

ロタウイルスNSP2タンパク質の機能解析

轮状病毒NSP2蛋白的功能分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 小瀧 将裕;金井 祐太;南 昌平;納田 遼太郎;Jeffery A. Nurdin;山﨑 萌子;小林 剛
• 通讯作者: 小林 剛

Single amino acid substitution in VP7 promotes the pathogenicity of simian rotavirus in mice

VP7中的单个氨基酸取代促进猿轮状病毒对小鼠的致病性

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuta Kanai;Eriko Hirai;Tomohiro Kotaki and Takeshi Kobayashi
• 通讯作者: Tomohiro Kotaki and Takeshi Kobayashi

A genome-wide CRISPR-Cas9 screening approach to identify host factors for rotavirus infection CRISPR-Cas9法によるロタウイル ス感染に関与する宿主因子のゲノムワイドスクリーニング

一种全基因组CRISPR-Cas9筛选方法，鉴定轮状病毒感染的宿主因子 通过CRISPR-Cas9方法全基因组筛选轮状病毒感染的宿主因子

• 发表时间: 2021
• 作者: 山﨑 萌子;浜島 りな;金井 祐太;小瀧 将裕;南 昌平;納田 遼太郎;Nurdin Jeffery;小林 剛
• 通讯作者: 小林 剛

Monoreassortant Rotaviruses of Multiple G Types Are Differentially Neutralized by Sera From Infants Vaccinated With ROTARIX and RotaTeq

接种 ROTARIX 和 RotaTeq 的婴儿血清对多种 G 型单重配轮状病毒有差异中和作用

• DOI: 10.1093/infdis/jiab479
• 发表时间: 2021
• 期刊: The Journal of Infectious Diseases
• 作者: J. R. Diller;M. H. Carter;Kanai Y;S. V. Sanchez;Kobayashi T;K. M. Ogdena.
• 通讯作者: K. M. Ogdena.

Identification of TACSTD2 as a host factor involved in rotavirus infection

TACSTD2 鉴定为参与轮状病毒感染的宿主因子

• 发表时间: 2022
• 作者: Moeko Yamasaki;Yuta Kanai;Rina Hamajima;Tomohiro Kotaki;Shohei Minami;Ryotaro Nouda;Takeshi Kobayashi.
• 通讯作者: Takeshi Kobayashi.