RNAウイルスのゲノム変異機構と生存戦略の解明

阐明RNA病毒的基因组突变机制和生存策略

• 批准号: 22K15469
• 负责人: 高田 光輔
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15469/
• 关键词: RNAウイルス; ゲノム進化; SARS-CoV-2; ゲノム多様性

ウイルスのゲノム突然変異率には、ウイルスが持つRNA依存RNAポリメラーゼの忠実性や、校正機能などが影響する。RNAウイルスの一種であるコロナウイルスは、校正機能を担う酵素（nsp14）を備えているため、RNAウイルスの中ではゲノム突然変異が起こりにくいことが知られている（Sjaarda et al. mSphere. 2021)。しかしながら、SARS-CoV-2は、短期間の間に、ゲノム突然変異が起こり、多様な変異株が出現している。本研究の目的は、SARS-CoV-2のゲノム変異機構の一端を明らかにし、RNAウイルスの生存戦略として"ゲノム突然変異を起こしやすいウイルス株"が出現する意味を提案することである。本年度では、公共データベースより取得したSARS-CoV-2ゲノム配列を、nsp14の配列でクラスタリングし、ゲノム進化速度を解析した。その結果、nsp14-P203Lを持つウイルス株はゲノム進化速度が大きい傾向があることが示された。次に、nsp14-P203L変異ウイルスならびに野生型ウイルスを作出し、VeroE6/TMPRSS2細胞におけるウイルス性状を比較した。その結果、nsp14-P203L変異体は野生型ウイルスと比較し、わずかに増殖効率が低下するが、VeroE6/TMPRSS2細胞で増殖したnsp14-P203L変異体のゲノム変異は、野生型ウイルスと同程度であることが明らかとなった。また、感受性の高い動物（シリアンハムスター）に野生型ウイルスまたは変異型ウイルスを感染し、生体におけるウイルス性状を比較した。その結果、nsp14-P203L変異体は、野生型ウイルスと同程度の病原性や増殖性を示し、ハムスターの肺で増殖したnsp14-P203L変異体は野生型ウイルスよりも多様なゲノム変異が検出されることが明らかとなった。

It is important to note that sudden changes in the RNA profile affect the reliability and correction of RNA dependent RNA profiles. RNA is a kind of enzyme (nsp14), which can be used to correct the function of RNA.(Sjaarda et al. mSphere) 2021)。SARS-CoV-2 is a short term variant of SARS-CoV-2. The purpose of this study is to clarify the mechanism of SARS-CoV-2 gene mutation, and to propose the survival strategy of SARS-CoV-2 gene mutation. This year, SARS-CoV-2 was selected for public use and analyzed for its evolution speed. As a result, nsp14-P203L has a large tendency to evolve. NSP14-P203L cells were compared with wild type cells and VeroE6/TMPRSS2 cells The results showed that the mutant nsp14-P203L had a lower proliferation rate than the wild type, and the mutant nsp14-P203L had a lower proliferation rate than the wild type. The wild type has a high susceptibility to infection, and the organism has a high susceptibility to infection. As a result, the NSP14-P203L variant is resistant to wild-type and has the same degree of pathogenicity and reproduction. The NSP14-P203L variant is resistant to wild-type.

项目成果

Genomic diversity of SARS-CoV-2 can be accelerated by an amino acid substitution in the non-structural protein 14

非结构蛋白 14 中的氨基酸取代可加速 SARS-CoV-2 的基因组多样性

• 发表时间: 2022
• 作者: Kosuke Takada;Mahoko Takahashi Ueda;Shintaro Shichinohe;Tokiko Watanabe and So Nakagawa
• 通讯作者: Tokiko Watanabe and So Nakagawa

ハムスターモデルにおける 新型コロナウイルスの少量感染系の確立

新型冠状病毒仓鼠模型小规模感染体系的建立

• 发表时间: 2023
• 作者: 高田光輔;大場靖子;澤洋文;渡辺登喜子
• 通讯作者: 渡辺登喜子

Establishment of a low-volume SARS-CoV-2 infection system in the hamster model

仓鼠模型中低容量 SARS-CoV-2 感染系统的建立

• 发表时间: 2022
• 作者: Kosuke Takada;Yasuko Orba;Hirofumi Sawa;Tokiko Watanabe
• 通讯作者: Tokiko Watanabe

Temperature susceptibility of seasonal influenza viruses.

季节性流感病毒的温度敏感性。

• 发表时间: 2022
• 作者: 田中えりか;安川和孝;宮崎隆;Vaglarov Bogdan;Dunlea Ann;Hendy Ingrid;Science Party Expedition 378;長井 遼;Kosuke Takada and Tokiko Watanabe
• 通讯作者: Kosuke Takada and Tokiko Watanabe