野外狂犬病ウイルスの適応選択と進化に関する研究

狂犬病は狂犬病ウイルスに感染した動物の唾液を介して感染し、発症するとほぼ100%の割合で死亡する危険な感染症である。これまでに狂犬病ウイルスの病原性を決める様々な要因が報告されているが、その中の一つに狂犬病ウイルスの膜蛋白質におけるN結合型の糖鎖付加が示唆されている。しかしN-結合型糖鎖の役割は多様であり、進化の過程で獲得した糖鎖付加部位がウイルスの病原性にどのような影響を与えてきたのかわかっていない。N結合型糖鎖には様々な役割があるが、その一つとして、ウイルスの抗原部位(AS)をカバーすることによって抗体の抗原認識を阻止することがわかっている。そこで、狂犬病ウイルスの適応進化機序を明らかにする一環として、狂犬病ウイルスと同じRNAウイルスに属するインフルエンザウイルスを用いて、スパイクを構成するヘマグルチニンのASにおいて同義置換(d_S)と非同義置換(d_N)の速度比(d_N/d_S ratio)を糖鎖結合部位(NGS)が出現する前後で比較することによって、糖鎖の付加がウイルスのASに働いている自然選択に与えてきた影響を解析した。その結果、ASのd_N/d_S ratioはNGSが出現する以前は1以上であったが、NGSが出現することによってd_N/d_S ratioが1以下に減少した。これはNGSが出現することによって抗原座位に働く自然選択が弱くなったことを示唆しており、インフルエンザウイルスが進化の過程でNGSを獲得することにより中和抗体の抗原座位への結合を阻害してきたことが明らかになった。本研究成果はRNAウイルスの免疫回避機構を理解する上で非常に有益な情報であり、2012年にJournal of Virology誌に掲載された。

狂犬病は狂犬病ウイルスに感染した動物の唾液を介して感染し、発症するとほぼ100%の割合で死亡する危険な感染症である。これまでに狂犬病ウイルスの病原性を決める様々な要因が報告されているが、その中の一つに狂犬病ウイルスの膜蛋白質におけるN結合型の糖鎖付加が示唆されている。しかしN-結合型糖鎖の役割は多様であり、進化の過程で獲得した糖鎖付加部位がウイルスの病原性にどのような影響を与えてきたのかわかっていない。N結合型糖鎖には様々な役割があるが、その一つとして、ウイルスの抗原部位(AS)をカバーすることによって抗体の抗原認識を阻止することがわかっている。そこで、狂犬病ウイルスの適応進化機序を明らかにする一環として、狂犬病ウイルスと同じRNAウイルスに属するインフルエンザウイルスを用いて、スパイクを構成するヘマグルチニンのASにおいて同義置換(d_S)と非同義置換(d_N)の速度比(d_N/d_S ratio)を糖鎖結合部位(NGS)が出現する前後で比較することによって、糖鎖の付加がウイルスのASに働いている自然選択に与えてきた影響を解析した。その結果、ASのd_N/d_S ratioはNGSが出現する以前は1以上であったが、NGSが出現することによってd_N/d_S ratioが1以下に減少した。これはNGSが出現することによって抗原座位に働く自然選択が弱くなったことを示唆しており、インフルエンザウイルスが進化の過程でNGSを獲得することにより中和抗体の抗原座位への結合を阻害してきたことが明らかになった。本研究成果はRNAウイルスの免疫回避機構を理解する上で非常に有益な情報であり、2012年にJournal of Virology誌に掲載された。