Epigenetic study of influenza A virus RNA polymerase
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21K06569
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
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| Research Institution | Tokushima Bunri University |
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Principal Investigator |
葛原 隆 徳島文理大学, 薬学部, 教授 (00260513)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | インフルエンザウイルス / RNAポリメラーゼ / PA / エンドヌクレアーゼ / アセチル化 / PCAF / GCN5 / エピジェネティクス / ヒストンアセチル化酵素 / ヌクレオプロテイン |
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| Outline of Research at the Start |
インフルエンザはスペイン風邪の流行時に4000万人が死亡している。抗インフルエンザ薬としては、ノイラミニダーゼ阻害薬などが使われているが、ウイルスの遺伝子は容易に変異し、薬剤耐性ウイルスの出現などの問題がある。本研究では、新しい作用標的として、インフルエンザウイルスRNA合成酵素のアセチル化＝エピジェネティックスに注目した。これまでに申請者はウイルスにおいてもエピジェネティクスがあることを提唱してきている。今回はインフルエンザウイルスのRNA合成酵素がアセチル化されると考え、そのメカニズムの解明と機能の解析を行う。これを標的として、これまでとは異なる新規な抗インフルエンザ化合物の探索を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
保存性が高く変異が起こりづらいインフルエンザウイルスのRNAポリメラーゼは新規の抗インフルエンザ薬創薬の良い標的と考えられる。このRNAポリメラーゼは3種のサブユニットPA, PB1, PB2で構成され、そのうちPAはエンドヌクレアーゼ活性により宿主mRNAから5’-capと十数塩基を切り取り、プライマーとして利用することでウイルスのmRNAが合成される。当研究室での成果により、PAの組換えタンパク質がヒトのアセチル化酵素PCAFとGCN5によってアセチル化され、エンドヌクレアーゼ活性が促進することを報告した。質量分析によりPAの19番目のリジン残基（K19）がアセチル化標的であることを示唆し、K19をグルタミン（K19Q）とアルギニン（K19R）に変異させたところアセチル化レベルが減少した。興味深いことに、アセチル化リジンを模倣するK19Q変異によりエンドヌクレアーゼ活性が高まり、K19アセチル化の重要性が示唆された。今回、さらに質量分析の結果を再検討したところ、新たにK104とK158もアセチル化修飾部位であることを見出した。そこで、本報告では、K104とK158を単独でグルタミンまたはアルギニンに変異させた組換えタンパク質、およびK19・K104・K158の2か所以上のリジンを組み合わせてアルギニンに変異させた組換えタンパク質を作成した。そして、そのうちK104RおよびK104Qの変異を有する組換えタンパク質を用いて、アセチル化レベルの変化を解析した。その結果、どちらの組換えタンパク質もアセチル化レベルの減弱が観察され、K104もアセチル化の標的であることを生化学的に明らかにした。今後は、残りの変異組換えタンパク質のアセチル化レベルとエンドヌクレアーゼ活性の変化を順に解析することを計画している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度はインフルエンザウイルスRNAポリメラーゼのPAサブユニットにおいて、これまでに発見したK19だけでなく、K104・K158という2かの所新規アセチル化部位を発見したため、順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
新たに見出したK104とK158のアセチル化修飾部位のさらなる解析を行う。K104とK158を単独でグルタミンまたはアルギニンに変異させた組換えタンパク質、およびK19・K104・K158の2か所以上のリジンを組み合わせてアルギニンに変異させた組換えタンパク質を用いて、アセチル化の解析、さらにその機能に対する解析を行う。アセチル化レベルとエンドヌクレアーゼ活性の変化を順に解析することを計画している。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
