シンドビスウィルスのRNA複製における宿主細胞膜ホスファチジルセリンの機能

• Project/Area Number: 13771402
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biological pharmacy
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 齊藤 恭子 (齋藤 恭子) 国立感染症研究所, 細胞化学部, 研究員 (70235034)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2002: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2001: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: シンドビスウイルス / ホスファチジルセリン / RNA複製 / 細胞膜 / シンドビスウィルス

Research Abstract

αウイルスの4つの非構造蛋白質(nsP1〜4)から成る同ウイルスレプリカーゼは、mRNAキャッピング酵素nsP1を介して細胞内の膜に結合し、その膜上でゲノムRNAの複製と転写を行う。近年、無細胞実験系でnsP1が酸性リン脂質と結合することが見いだされ、その結合がnsP1の酵素活性の活現に必要であることが報告された。そこで、nsP1の膜への結合に動物細胞の主要な酸性リン脂質であるホスファチジルセリン(PS)が関与するか否かの手がかりを得るため、アルファウイルスの1種、シンドビスウイルス(SIN)のレプリコンRNAを使ってnsP1をチャイニーズハムスター卵巣由来細胞のPS合成変異株PSA-3に発現させ、膜への分布を調べた。この変異株はPS要求株であり、PSを添加せずに培養すると細胞内おPSとホスファチジルエタノールアミン(PE)の含量が低下するという性質を有する。PSを添加して培養したPSA-3細胞では、全nsP1の約90%が膜に結合していたが、PSを添加せずに培養し同細胞では、膜に結合したnsP1はわずかに減少し、全体の約80%であった。nsP1はパルミトイル基で修飾され、この修飾が同蛋白質の膜内在蛋白質様の膜結合に寄与することが示唆されている。そこでパルミトイル修飾を受けない変異を導入した変異体nsP1も同様にPSA-3株に発現させ、膜への分布を調べた。PSを添加した細胞では全変異体nsP1の約80%が膜に結合していたのに対し、PSを添加しない細胞では、膜結合していたnsP1は全体の約60%へと減少した。すなわち、PS、PE含量が低下した細胞におけるnsP1の膜結合の減少が、変異体nsP1では顕著に観察された。これらの結果から、nsP1の膜への結合に細胞膜のPSが寄与することが示唆された。