新型コロナウイルスのnsp1依存性細胞傷害機構の解明とレプリコンモデルへの応用

新型冠状病毒nsp1依赖性细胞毒作用机制的阐明及其在复制子模型中的应用

• 批准号: 22K07098
• 负责人: 田中 智久
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 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-22K07098/
• 关键词: SARS-CoV-2; レプリコン; ゲノム複製; 病原性発現

新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）治療薬としてモルヌピラビルやニルマトレルビルなどが使用されているが、薬剤耐性株の出現リスクに備えて、SARS-CoV-2増殖メカニズムに基づいた新たな抗ウイルス薬開発の継続が必要と考えられる。これまで、研究代表者らは、BSL2レベルでの大規模なウイルス複製阻害薬の探索に適した細胞モデルとして、SARS-CoV-2レプリコン発現系を開発した。しかしながら、同レプリコンは細胞傷害性が強いため、限られた細胞株でしかレプリコン安定発現細胞の樹立が出来ないという問題があった。そこで本研究課題では、SARS-CoV-2複製による細胞傷害メカニズムを解明し、非細胞傷害性レプリコン発現モデルの開発と、それを用いたウイルス複製の解析系およびスクリーニング系を確立することを目的とした。これまでの知見から、SARS-CoV-2の非構造タンパク質nsp1はリボソームの働きを阻害することにより宿主遺伝子の翻訳を阻害することが分かっている。そのため本研究課題では、ウイルス複製による細胞傷害の主因としてnsp1による翻訳阻害が関係すると考え、nsp1による細胞傷害のメカニズムの解析を行っている。また、nsp1遺伝子に変異を導入することにより、翻訳阻害を引き起こさない変異型nsp1を発現するレプリコン発現ベクターを作製し、その細胞傷害性やレプリコン複製活性への影響の解析を進めている。これらの解析を進展させ、薬剤耐性株のウイルス複製評価などが可能な新たなSARS-CoV-2複製解析モデルを確立したいと考えている。

Mornupiravir和Nilmatorelvir被用作COVID-19（SARS-COV-2）的治疗方法，但认为有必要根据SARS-COV-2生长机制继续开发新的抗病毒药物，以准备出现抗药性菌株的风险。迄今为止，研究人员已将SARS-COV-2复制子表达系统开发为一个细胞模型，适合于在BSL2水平上寻找大规模的病毒复制抑制剂。但是，由于复制子具有高度的细胞毒性，因此存在一个问题，即只有有限数量的细胞系可以建立稳定以表达复制子的细胞。因此，该研究主题旨在阐明由SARS-COV-2复制引起的细胞毒性机制，开发非毒性复制子表达模型，并建立一个系统，用于使用此方法分析和筛查病毒复制。先前的发现表明，SARS-COV-2的非结构蛋白NSP1通过抑制核糖体的功能来抑制宿主基因的翻译。因此，在本研究主题中，我们认为NSP1的翻​​译抑制作用是病毒复制引起的细胞损伤的主要原因，并且我们正在分析NSP1引起的细胞损伤机制。此外，通过将突变引入NSP1基因，我们创建了一个复制子表达矢量，该载体表达了突变的NSP1，不会引起转化抑制，并正在分析其对细胞毒性和复制复制活性的影响。我们想进步这些分析并建立一个新的SARS-COV-2复制分析模型，该模型可以评估抗药性菌株的病毒复制。

项目成果

大腸菌人工染色体を使ったSARS-CoV-2レプリコンモデルの変異株への適用

使用大肠杆菌人工染色体将 SARS-CoV-2 复制子模型应用于突变株

• 发表时间: 2023
• 作者: 田中智久;森石恆司
• 通讯作者: 森石恆司