Analysis of rotavirus replication mechanism with a focus on viroplasm

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ロタウイルスは小児に感染性胃腸炎を起こすウイルスで、世界では依然として年間約20万人がロタウイルス感染によって死亡していると推定されている。より効果的なワクチン、あるいは治療薬の開発は急務であり、そのためにはウイルス複製機構の解明が必要である。ロタウイルスは感染細胞内においてウイルス複製を行う場としてviroplasm(封入体)を形成する。ロタウイルスのNSP2, NSP5タンパク質は宿主因子と共にviroplasmを形成し、ウイルス複製(主にパッケージング、粒子形成)に関与するが、詳細な機構は不明である。そこで本研究では、リバースジェネティクス系を用いて網羅的にNSP2変異ウイルスを作製し、その解析を通してviroplasmでのウイルス複製機構を明らかにすることを目的とした。NSP2の変異ウイルス31種類の作製を試み、18種類の変異ウイルスの作製に成功した。そのうち、3種類の変異ウイルスは親株と比較して感染性ウイルス産生量が大幅に低下していることを見出した。特に、感染後4時間以降でウイルスRNA複製量、タンパク質発現量が顕著に低下していると判明し、viroplasmでのRNA複製に異常があると推測された。そこで、実際にviroplasm形成を解析したところ、これらの変異ウイルスはviroplasmの形成数、大きさ共に野生型と比較して低下していた。また、液-液相分離の観点からの解析も行い、viroplasmの液滴としての性質にも変化があった。以上より、viroplasm形成に関与するNSP2の領域を3箇所同定した。