同種指向性マウスレトロウイルスEnvとその受容体の機能構造

• Project/Area Number: 16017306
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 天沼 宏 独立行政法人理化学研究所, 長田抗生物質研究室, 協力研究員 (70107382)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥7,000,000 (Direct Cost: ¥7,000,000); Fiscal Year 2005: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2004: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
• Keywords: マウスレトロウイルス / エンベロープ蛋白質 / 感染受容体 / キメラ蛋白質 / ケモカイン受容体 / 遺伝子導入 / 標的化ベクター

Research Abstract

レトロウイルスEnvの機能は感染受容体結合依存的な膜融合の媒介である。これらの素過程が共役している。共役にかかわるEnvの構造とEnv内シグナル伝達過程の解明を目的とした。同種指向性マウスレトロウイルスEnvに新たな膜蛋白質結合モチーフを遺伝子工学的に導入して、これによる新たな膜蛋白質への結合が膜融合機能と共役するか、その程度はどの位かを調べるという方法をとった。結合モチーフとしてSDF-1α全長を用い、導入部位をEnvの本来の感染受容体結合領域内(Pro-79)にした揚合、共役が起こることを我々は既に報告した。今回、SDF-1α配列部分を種々に改変した場合、キメラEnvのCXCR4結合能と膜融合媒介能(ベクターの遺伝子導入能)とが良く相関することがわかった。これはPro-79部位が外来結合モチーフの導入部位として、共役に関して極めて優れた部位であることを示している。このことはSDF-1α配列の導入部位をPro-3にしたキメラEnvの結果からも支持された。このキメラEnvはCXCR4に結合したが膜融合媒介能はなく、共役能を欠いていることが示された。
感染受容体については、ガンマレトロウイルス感染受容体が共通に示す構造的特徴である複数回膜貫通型構造が感染受容体としての機能発現に関連しているか否かに関して手がかりを得ることを目的とした。CXCR4は複数回膜貫通型であると同時にHIVの感染共受容体でもある。複数回膜貫通型の膜蛋白質であるがHIVの共受容体ではないケモカイン受容体CCR7が、そのリガンドであるCCL19(ELC)をPro-79に導入したキメラEnvを持つウイルスベクターの感染受容体となるかどうかを詳細に調べた。種々検討の結果、CCR7はELCキメラEnvベクターの細胞内侵入に何らかの関与はするものの、感染受容体として機能するとの確証は得られなかった。