Microbiology Seminar

Speaker: Prof. Roberto Cattaneo

Department of Molecular Medicine at Mayo Clinic 

in Rochester, Minnesota 

March 31 (Tue) 2026, 16:00-17:00

医学部教育研究棟 13 階 第 5 セミナー室

Measles virus spreads in the brain by relocating its proteins to neurites and calibrating cell-to-cell fusion

麻疹ウイルスは、神経突起へタンパク質を再配置し、細胞間融合を調整することによって脳内で拡散する

The brains of individuals affected by subacute sclerosing panencephalitis (SSPE) bear measles virus (MeV) genomes harboring adaptive mutations that functionally change their cell-to-cell transmission. However, the mechanisms supporting MeV lethal brain adaptation remain unclear. We show here that a matrix (M) protein amino acid change acts as a regulatory node controlling the location of the viral membrane fusion apparatus proteins in neurons. Variants of M protein amino acid Phe50, selected in about half of 38 SSPE cases previously examined, either enhance or restrain receptor-independent cell-to-cell fusion. Variants of the cytoplasmic tails of both viral glycoproteins, almost invariably co-selected with M-Phe50 variants in human brains, also calibrate cell fusion function. Calibration is facilitated by the distribution of mutant alleles across co-replicating genome populations. The two principles of lethal MeV brain adaptation, viral protein relocation, and fusion efficiency calibration, may govern neuropathogenesis of other RNA viruses. 

亜急性硬化性全脳炎（SSPE）に罹患した患者の脳には、細胞間伝播の機能を変化させる適応変異を有する麻疹ウイルス（MeV）ゲノムが存在する。しかし、MeVが致死的な脳内適応を遂げる機構は未だ明らかではない。本研究では、マトリックスタンパク質（M）のアミノ酸変異が、神経細胞内におけるウイルス膜融合装置タンパク質の局在を制御する調節ノードとして機能することを示した。これまでに解析された38例のSSPE症例の約半数で選択されていたMタンパク質のアミノ酸Phe50の変異は、受容体非依存的な細胞間融合を促進または抑制する。さらに、ヒト脳内においてM-Phe50変異とほぼ常に共選択される両ウイルス糖タンパク質の細胞質内領域の変異も、細胞融合機能を調整する役割を担っている。この調整は、共複製しているゲノム集団内における変異アレルの分布によって促進される。ウイルスタンパク質の再配置と融合効率の調整という、MeVの致死的脳内適応における2つの原理は、他のRNAウイルスの神経病原性にも共通する機構である可能性がある。

Roberto Cattaneo博士（Ph.D.）は、キャリアの初期から麻疹ウイルスの中枢神経系における持続感染に伴うウイルス変異を解明し（Cell 1988; Cell 1989）、2011年には麻疹ウイルスの上皮細胞受容体を同定するなど（Nature 2011）、長年にわたり麻疹ウイルス研究を世界的に牽引してこられました。今回のセミナーでは、麻疹ウイルスの中枢神経感染メカニズムに関する最新の研究成果をご紹介いただきます。多くの皆様のご参加をお待ちしております。