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Mechanism of viral particle formation based on HIV-1 proteins and RNA

Research Project

Project/Area Number 21K16324
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 54030:Infectious disease medicine-related
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

Nakamura Tomofumi  熊本大学, 病院, 診療助手 (00772526)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
KeywordsHIV-1 / NCINI耐性変異 / HIV-1 RNA / HIV-1 integrase / HIV-1 nucleocapsid / HIV-1 タンパク質 / HIV-1 形態 / HIV-1 タンパク質 / NCINIs / HIV-1形態 / 相分離現象
Outline of Research at the Start

HIV-1粒子形成に関する詳細なメカニズムは、未だ完全に解明されていない。本研究代表者は、HIV-1粒子形成過程で、HIV-1RNAとHIV-1タンパク質の相互作用やHIV-1タンパク質の相分離現象がHIV-1粒子形成に重要な役割を果たしていると考えた。したがって、本研究ではHIV-1 RNAおよびHIV-1タンパク質の相互作用、HIV-1タンパク質の相分離現象等のアプローチから、HIV-1粒子形成メカニズムを解明することを目的とする。さらに、HIV-1粒子形成メカニズムの解明によって、革新的な治療法や新規治療薬の開発に繋がる新しい知見を得ることを目指す。

Outline of Final Research Achievements

Ribonucleotide proteins (RNPs) have been reported to egress the HIV core by inhibiting HIV integrase (IN) binding to HIV-1 RNA. In this study, we investigated the profile of drug-resistant HIV-1 including HIV-1 RNA and HIV-1 protein interactions to elucidate the mechanism of HIV-1 particle formation. The viral particle morphology, infectivity, and replication ability of HIV-1 clones with the drug-resistant amino acids were evaluated. The phase separation and interaction between HIV-1 protein and HIV-1 RNA of these HIV-1 clones were investigated.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、高次構造依存的なHIV-1 RNAおよびHIV-1 タンパク質の相互作用、HIV-1 タンパク質の相分離現象等のアプローチから、HIV-1粒子形成メカニズムを解明することを目的とした。本研究は、タンパク質とRNAの相互作用による高次構造形成に新しい知見をもたらし、その学術的意義は非常に高いと言える。さらに、本研究での解析結果は、新薬開発における新たな標的部位の発見や阻害様式のヒントとなり、COVID-19に代表されるウイルス感染症の治療薬開発等に応用可能な新知見となり得る。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Partial Splenic Embolization in a Patient with Hemophilia A and Severe Thrombocytopenia: A Case Report2024

    • Author(s)
      Nakamura Tomofumi、Uchiba Mitsuhiro、Nakata Hirotomo、Mizumoto Takao、Beppu Toru、Matsushita Shuzo
    • Journal Title

      Hematology Reports

      Volume: 16 Issue: 2 Pages: 185-192

    • DOI

      10.3390/hematolrep16020019

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Conversion of raltegravir carrying a 1,3,4-oxadiazole ring to a hydrolysis product upon pH changes decreases its antiviral activity2023

    • Author(s)
      Nakamura Tomofumi、Okumura Mayu、Takamune Nobutoki、Hirotsu Tatsunori、Sugiura Masaharu、Yasunaga Junichiro、Nakata Hirotomo
    • Journal Title

      PNAS Nexus

      Volume: 3 Issue: 1

    • DOI

      10.1093/pnasnexus/pgad446

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 1,3,4-oxadiazole 環を有するRaltegravirは強酸性下で加水分解され、抗HIV活性が低下する2023

    • Author(s)
      中村朋文, 奥村真由, 高宗暢暁, 弘津辰徳, 杉浦正晴, 安永純一朗, 中田浩智
    • Organizer
      第37回 日本エイズ学会学術集会・総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ドラッグデリバリーシステム(DDS)による薬剤の安定性および局在変化による抗HIV-1効果への影響2022

    • Author(s)
      中村朋文, 奥村真由, 高宗暢暁, 弘津辰徳, 松岡雅雄, 中田浩智
    • Organizer
      エイズ学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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