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How does the acetylation of influenza virus NP affect on virus-host interactions?

Research Project

Project/Area Number 17K08867
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Virology
Research InstitutionTokushima Bunri University

Principal Investigator

Hatakeyama Dai  徳島文理大学, 薬学部, 准教授 (20514821)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsインフルエンザウイルス / NP / PA / アセチル化修飾 / アセチル化酵素 / PCAF / GCN5 / SMARCA / ヌクレオプロテインNP / RNA依存性RNA合成酵素 / PAエンドヌクレアーゼ活性 / ブロモドメインタンパク質 / PAサブユニット / エンドヌクレアーゼ活性 / アセチル化 / 翻訳後修飾
Outline of Final Research Achievements

We previously showed that influenza NP undergoes acetylation, and this modification affects viral polymerase activities. In this study, we focused on host proteins, especially SMARCA2 and SMARCA4, interacting with acetylated NP and performed several biochemical experiments. We succeeded in producing recombinant proteins of SMARCA2 and SMARCA4 using bacterial cells. In parallel, we found acetylation of influenza PA overexpressed in cultured cells. Biochemical analyses showed that the recombinant protein of the PA N-terminal region was acetylated by human PCAF and GCN5. Acetylation of PA N-terminal region enhanced the endonuclease activity. LC-MS/MS identified K19 in PA as a candidate acetylation target. Interestingly, mutation with glutamine (K19Q), mimicking acetyl-lysine residue, drastically strengthened endonuclease activity. These results suggested that acetylation of K19 enhanced PA endonuclease activity. We also reported acetylation of Ebolavirus NP and VP40 in vitro.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我々は現在、タミフルなどウイルスタンパク質を標的とする薬でインフルエンザに対抗している。しかし、ウイルスタンパク質を標的とする以上、薬剤耐性ウイルスの出現は避けられない。我々は、インフルエンザウイルスタンパク質であるNPやPAが宿主細胞の酵素でアセチル化され、機能調節を受けることを発見した。そして,これらのアセチル化を阻害する化合物は、新しい抗インフルエンザ薬として期待できることから,従来の「ウイルス側因子」ではなく「宿主側因子」へのアプローチという新しいストラテジーをもつ新規抗インフルエンザ薬の開発を目指している。本研究成果は,新型コロナウイルスに対抗する薬の開発にも繋がると期待している.

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (3 results)

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      Frontiers in Behavioral Neuroscience

      Volume: 13 Pages: 65-65

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2019.00065

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    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications.

      Volume: 504 Issue: 4 Pages: 635-640

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.09.007

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    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: in press Issue: 19 Pages: 7126-7138

    • DOI

      10.1074/jbc.ra117.001683

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      Neurobiology of Learning and Memory

      Volume: 148 Pages: 20-29

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      10.1016/j.nlm.2017.12.010

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      畠山 大
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      YAKUGAKU ZASSHI

      Volume: 137 Issue: 2 Pages: 205-214

    • DOI

      10.1248/yakushi.16-00195

    • NAID

      130005305871

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • Year and Date
      2017-02-01
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      The Journal of Experimental Biology

      Volume: 220 Issue: 17 Pages: 3026-3038

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      Neurobiology of Learning and Memory

      Volume: 141 Pages: 189-198

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      10.1016/j.nlm.2017.04.010

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      畠山 大,庄司正樹,小松嗣典,齋藤綾香,槇山今日子,廣瀬芽生,大西杏奈,緒方星陵,中野雅博,加賀衣恵,野田岳志,大槻純男,河岡義裕,葛原 隆
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      畠山 大,庄司正樹,山吉誠也,楊 理奈,大海菜穂,竹中志織,齋藤彩香,新垣優美絵,増田麻来,小松嗣典,長野莉奈,中野雅博,野田岳志,河岡義裕,葛原 隆
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    • URL

      http://p.bunri-u.ac.jp/lab08/index.html

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  • [Remarks] Researchmap 畠山 大

    • URL

      https://researchmap.jp/daihatake926

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  • [Remarks] 徳島文理大学 薬学部 生化学教室

    • URL

      http://p.bunri-u.ac.jp/lab08/index.html

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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