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Regulatory system of serine/threonine kinase phosphorylation receptor specificity revealed by viral kinase

Research Project

Project/Area Number 21K19370
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 49:Pathology, infection/immunology, and related fields
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

KAWAGUCHI Yasushi  東京大学, 医科学研究所, 教授 (60292984)

Project Period (FY) 2021-07-09 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywordsウイルスプロテインキナーゼ / Ser/Thr選択性 / リン酸化 / HSV PK / 基質リン酸化のintegrity / HSV / セリン・スレオニンキナーゼ / プロテインキナーゼ / ヘルペスウイルス / セリン・スレオニン選択性
Outline of Research at the Start

本研究は、独自に蓄積した未発表の知見を基盤に、HSV感染におけるセリン・スレオニンプロテインキナーゼ(PK)の可逆的なセリン・スレオニン選択性制御機構の役割を解明後、ウイルスPK研究により得られた知見を突破口に、宿主PKにおける可逆的なセリン・スレオニンを司るリン酸化制御機構を紐解くことで、セリン・スレオニンPKが2種類のアミノ酸を標的とする生物の基本原理に潜む、セリン・スレオニンPKの全く新しい生物学的意義を多角的に解明するものである。

Outline of Final Research Achievements

Protein kinases (PKs) regulate more than 90% of cellular functions by phosphorylating hydroxyl groups (-OH groups) of their target molecules. In general, serine-threonine PKs phosphorylate the -OH group of two different amino acid residues. However, why they target the two types of amino acids has remained completely unclear. In this study, we found serine-threonine kinase phosphoacceptor specificity is converted by phosphorylation of a specific site of DNA virus-encoded PK (hereafter referred to as vPK). We also showed that this regulatory system is important for the neurovirulence of the virus.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一部の例外を除き、PKの中でセリン・スレオニンPKのみが2種類のアミノ酸残基の-OH基をリン酸化するという知見は、ほぼ全ての生化学の教科書に記載されている基本原理であるにも関わらず、なぜ2種類のアミノ酸を標的とするのかはこれまで全く不明なままであった。このような状況下、本研究は、2種類のアミノ酸を標的とするセリン・スレオニンPKが、リン酸化によりSer/Thr選択性を変化させることで得られる生物学的意義をはじめて明らかとした研究であると考えられる。したがって、この生物学における基本原理の解明を試みた本研究は、ウイルス学のみならず、多様な生物学研究に波及効果を発揮することが期待される。

Report

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

    (19 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] MYBBP1A is required for efficient replication and gene expression of herpes simplex virus 12024

    • Author(s)
      Nobe Moeka、Maruzuru Yuhei、Takeshima Kosuke、Koyanagi Naoto、Kato Akihisa、Kawaguchi Yasushi
    • Journal Title

      Microbiology and Immunology

      Volume: 68 Issue: 4 Pages: 148-154

    • DOI

      10.1111/1348-0421.13120

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dual impacts of a glycan shield on the envelope glycoprotein B of HSV-1: evasion from human antibodies <i>in vivo</i> and neurovirulence2023

    • Author(s)
      Fukui Ayano、Maruzuru Yuhei、Ohno Shiho、Nobe Moeka、Iwata Shuji、Takeshima Kosuke、Koyanagi Naoto、Kato Akihisa、Kitazume Shinobu、Yamaguchi Yoshiki、Kawaguchi Yasushi
    • Journal Title

      mBio

      Volume: 14 Pages: 992-1023

    • DOI

      10.1128/mbio.00992-23

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Redundant and Specific Roles of A-Type Lamins and Lamin B Receptor in Herpes Simplex Virus 1 Infection2022

    • Author(s)
      Takeshima Kosuke、Maruzuru Yuhei、Koyanagi Naoto、Kato Akihisa、Kawaguchi Yasushi
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 96 Issue: 24

    • DOI

      10.1128/jvi.01429-22

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  • [Journal Article] Role of the orphan transporter SLC35E1 in the nuclear egress of herpes simplex virus 12022

    • Author(s)
      Fumio Maeda, Akihisa Kato, Kosuke Takeshima, Misato Shibazaki, Ryota Sato, Takuma Shibata, Kensuke Miyake, Hiroko Kozuka-Hata, Masaaki Oyama, Eigo Shimizu, Seiya Imoto, Satoru Miyano, Shungo Adachi, Tohru Natsume, Koh Takeuchi, Yuhei Maruzuru, Naoto Koyanagi, Jun Arii, Yasushi Kawaguchi
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: - Issue: 10 Pages: 10-10

    • DOI

      10.1128/jvi.00306-22

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  • [Journal Article] Role of the Arginine Cluster in the Disordered Domain of Herpes Simplex Virus 1 UL34 for the Recruitment of ESCRT-III for Viral Primary Envelopment2022

    • Author(s)
      Arii Jun、Takeshima Kosuke、Maruzuru Yuhei、Koyanagi Naoto、Nakayama Yoshitaka、Kato Akihisa、Mori Yasuko、Kawaguchi Yasushi
    • Journal Title

      Journal of Virology

      Volume: 96 Issue: 2

    • DOI

      10.1128/jvi.01704-21

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    • Author(s)
      淡中崇徳, 竹島功高, 岩﨑亮二, 丸鶴雄平, 小栁直人, 加藤哲久, 川口寧
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      岩田修治, 小栁直人, 加藤哲久, 岩﨑亮二, 淡中崇徳, 竹島功高, 丸鶴雄平, 川口寧
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      第70回日本ウイルス学会学術集会
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      Naoto Koyanagi, Akihisa Kato, Kosuke Takeshima, Yuhei Maruzuru, Yasushi Kawauchi
    • Organizer
      International Herpesvirus Workshop 2023
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      川口 寧
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      川口 寧
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      令和4年度「感染・免疫・がん・炎症」全国共同研究拠点シンポジウム
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      竹島功高, 岩田修治, 江藤由佳, 有井潤, 丸鶴雄平, 小栁直人, 加藤哲久, 川口寧
    • Organizer
      第35回ヘルペスウイルス研究会
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  • [Presentation] HSV-1 De-envelopmentにおけるトランスポーターSLC35E1の役割2022

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      前田史雄, 加藤哲久, 竹島功高, 柴﨑美里, 丸鶴雄平, 小栁直人, 有井潤, 川口寧
    • Organizer
      第35回ヘルペスウイルス研究会
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  • [Presentation] Hela細胞における単純ヘルペスウイルス1型のウイルス増殖に関与するLamin A/Cの役割2022

    • Author(s)
      竹島功高, 岩田修治, 江藤由佳, 有井潤, 丸鶴雄平, 小柳直人, 加藤哲久, 川口寧
    • Organizer
      第69回日本ウイルス学会学術集会
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  • [Presentation] 単純ヘルペスウイルス感染の分子基盤2022

    • Author(s)
      川口 寧
    • Organizer
      大阪大学微生物病研究所アドバンストセミナー
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  • [Presentation] 単純ヘルペスウイルス脳炎の分子基盤2022

    • Author(s)
      川口 寧
    • Organizer
      第26回日本神経感染症学会学術大会
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    • Invited
  • [Presentation] アミノ酸保存性に基づいて見出されたHSV-2 UL13キナーゼの新規活性制御機構の解明2021

    • Author(s)
      小栁直人, 加藤哲久, 竹島功高, 丸鶴雄平, 川口寧
    • Organizer
      第68回日本ウイルス学会学術集会
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  • [Presentation] Elucidation of a novel mechanism for negative regulation of Herpes Simplex Virus 2 UL132021

    • Author(s)
      Naoto Koyanagi, Akihisa Kato, Kosuke Takeshima, Yuhei Maruzuru, Yasushi Kawaguchi
    • Organizer
      第19回あわじ感染と免疫国際フォーラム / The Neo-Virology Symposium
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    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 東京大学医科学研究所 感染・免疫部門 ウイルス病態制御分野

    • URL

      https://www.ims.u-tokyo.ac.jp/Kawaguchi-lab/KawaguchiLabTop.html

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  • [Remarks] 東京大学医科学研究所 感染・免疫部門 ウイルス病態制御分野

    • URL

      http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/Kawaguchi-lab/KawaguchiLabTop.html

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Published: 2021-07-13   Modified: 2025-01-30  

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