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Structural analysis of hepatocyte specific entry and replication mechanism of hepatitis B virus

Research Project

Project/Area Number 18K06606
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

Yokogawa Mariko  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 講師 (60648020)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大澤 匡範  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (60361606)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
KeywordsB型肝炎ウイルス / タンパク質―タンパク質相互作用 / NMR / 無細胞合成 / キャプシド / NTCP / 無細胞タンパク質合成 / タンパク質ータンパク質相互作用 / タンパク質-タンパク質相互作用 / ナノディスク / HBV / X線結晶構造解析
Outline of Final Research Achievements

Aim of this study was to obtain structural basis for hepatocyte specific entry and replication mechanism of hepatitis B virus (HBV), for the treatment of HBV infection.
NTCP, an HBV receptor specifically expressed in hepatocyte, was prepared using cell-free protein synthesis system and the preS1-binding activity was successfully confirmed. We also exhibited that preS2 region of HBV large surface protein is important for binding to capsid, which might be important for enveloping of HBV during replication.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究において、preS1結合活性をもつNTCPの調製に成功した。これまでにHBVのpreS1領域とNTCPの相互作用がHBVの肝細胞侵入に必須であることが報告されているが、NTCPの立体構造は全く分かっていない。今後、NTCPを大量に調製しpreS1との相互作用を解析することで、NTCPとpreS1の複合体構造の解明やNTCPとの結合に重要なpreS1領域上の残基の同定が期待できる。また、キャプシドとpreS領域の相互作用には、主にpreS2領域が関与していることが分かった。この相互作用は、HBV阻害剤の新たな作用点となりうる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2021 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Mechanism of hERG inhibition by gating-modifier toxin, APETx1, deduced by functional characterization2021

    • Author(s)
      Matsumura Kazuki、Shimomura Takushi、Kubo Yoshihiro、Oka Takayuki、Kobayashi Naohiro、Imai Shunsuke、Yanase Naomi、Akimoto Madoka、Fukuda Masahiro、Yokogawa Mariko、Ikeda Kazuyoshi、Kurita Jun-ichi、Nishimura Yoshifumi、Shimada Ichio、Osawa Masanori
    • Journal Title

      BMC Molecular and Cell Biology

      Volume: 22 Issue: 1 Pages: 1-16

    • DOI

      10.1186/s12860-020-00337-3

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nanodiscs for Structural Biology in a Membranous Environment2019

    • Author(s)
      Yokogawa M., Fukuda M., Osawa M.
    • Journal Title

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 67 Issue: 4 Pages: 321-326

    • DOI

      10.1248/cpb.c18-00941

    • NAID

      130007621752

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • Year and Date
      2019-04-01
    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structural mechanism underlying G protein family-specific regulation of G protein-gated inwardly rectifying potassium channel2019

    • Author(s)
      Kano Hanaho、Toyama Yuki、Imai Shunsuke、Iwahashi Yuta、Mase Yoko、Yokogawa Mariko、Osawa Masanori、Shimada Ichio
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1038/s41467-019-10038-x

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nuclear Magnetic Resonance Approaches for Characterizing Protein-Protein Interactions2017

    • Author(s)
      Toyama Yuki、Mase Yoko、Kano Hanaho、Yokogawa Mariko、Osawa Masanori、Shimada Ichio
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology (invited review)

      Volume: 1684 Pages: 115-128

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-7362-0_10

    • ISBN
      9781493973613, 9781493973620
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    • Author(s)
      原田彩佳, 石川貴大, 横川真梨子, 前田知輝, 日向寺孝禎, 藤田浩平, 野崎智裕, 嶋田一夫, 大澤匡範
    • Organizer
      日本薬学会 第141年会
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      石場 智彬, 横川 真梨子, 横田 旭美, 室井 大輝, 大澤 匡範
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      第43回 日本分子生物学会年会
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    • Author(s)
      松村 一輝, 下村 拓史, 久保 義弘, 岡 貴之, 小林 直宏, 今井 駿輔, 簗瀬 尚美, 秋元 まどか, 福田 昌弘, 横川 真梨子, 池田 和由, 栗田 順一, 西村 善文, 嶋田一夫, 大澤匡範
    • Organizer
      第43回 日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] Structural basis for the hepatocyte-specific entry of hepatitis B virus2020

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      Tomoaki Ishiba, Mariko Yokogawa, Terumi Yokota, Taiki Muroi, Masanori Osawa
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  • [Presentation] Structural Mechanism of Translational Repression by PABP-interacting Protein 22020

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      Takeru Sagae, Mariko Yokogawa, Ryoichi Sawazaki, Nao Hosoda, Shin-ichi Hoshino, Masanori Osawa
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      第20回 日本蛋白質科学会年会
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    • Author(s)
      松村 一輝、福田昌弘 、簗瀬 尚美 、秋元 まどか 、黒川 洵子 、横川真梨子、大澤 匡範
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      村上玲、吉敷純、横川真梨子、松葉広昭、木村友美、川鍋陽、岡村康司、嶋田一夫、大澤匡範
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      第63回 日本薬学会関東支部大会
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  • [Presentation] 電位依存性 K+チャネルの膜電位依存的構造変化機構の解明2019

    • Author(s)
      日向寺孝禎、横川真梨子、藤田浩平、野崎智裕、嶋田一夫、大澤匡範
    • Organizer
      第63回 日本薬学会関東支部大会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] BTG2によるポリ A 分解促進機構の構造生物学的解明2019

    • Author(s)
      高嶋大翔、城えりか、横川真梨子、沢崎綾一、寒河江彪流、尾上耕一、星野真一、大澤匡範
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      第63回 日本薬学会関東支部大会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] リン酸化による転写因子FOXO3a の機能抑制機構の解明2019

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      河津光作、中塚将一、横川真梨子、中村吏佐、木村友美、齋藤潤、佐谷秀行、大澤匡範
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      第63回 日本薬学会関東支部大会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Gating modifier toxin, APETx1による電位依存性カリウムイオンチャネルhERG1の阻害機構の構造生物学的解明2018

    • Author(s)
      松村 一輝, 福田 昌弘. 簗瀬 尚美, 秋元 まどか, 岩崎 菜々美, 坂本 多穗, 黒川 洵子, 横川 真梨子, 大澤 匡範
    • Organizer
      第41回分子生物学会年会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Gタンパク質のファミリー選択的なK+チャネル活性制御機構の構造生物学的解明2018

    • Author(s)
      加納 花穂, 外山 侑樹, 今井 駿輔, 岩橋 優太, 間瀬 瑶子, 横川 真梨子, 大澤 匡範, 嶋田 一夫
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
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  • [Presentation] B型肝炎ウイルスの粒子形成機構の解明2018

    • Author(s)
      横川 真梨子,石場 智彬,池田 寿子,藤田 浩平,横田 旭美,大澤 匡範
    • Organizer
      第57回NMR討論会
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  • [Presentation] Gタンパク質共役型内向き整流性カリウムチャネルのエタノール依存的な活性化機構の解明2018

    • Author(s)
      外山 侑樹, 加納 花穂, 間瀬 瑶子, 横川 真梨子, 大澤 匡範, 嶋田 一夫
    • Organizer
      第57回NMR討論会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Structural dynamics of potassium ion channels revealed by side-chain methyl 13C-1H multiple quantum relaxation analyses2018

    • Author(s)
      Yuki Toyama, Hanaho Kano, Yoko Mase, Mariko Yokogawa, Masanori Osawa, Ichio Shimada
    • Organizer
      59th Experimental Nuclear Magnetic Resonance Conference
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hanatoxin1による電位依存性プロトンチャネルHv1阻害機構の解明2018

    • Author(s)
      中久木 友哉, 横川 真梨子, 泉谷 俊稀, 大澤 匡範
    • Organizer
      第62回日本薬学会関東支部大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 電位依存性カリウムイオンチャネルの膜電位依存的構造変化機構の解明2018

    • Author(s)
      藤田 浩平, 横川 真梨子, 上和田 遥平, 日向寺 孝禎, 野崎 智裕, 嶋田 一夫, 大澤 匡範
    • Organizer
      第62回日本薬学会関東支部大会
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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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