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幅広いインフルエンザHA亜型を認識する抗体とHA複合体の構造生物学的研究

Research Project

Project/Area Number 22770094
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Structural biochemistry
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

坂井 直樹  Hokkaido University, 先端生命科学研究科(研究院), 助教 (20422008)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2011: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords構造生物学 / X線結晶構造解析 / インフルエンザ / 抗原抗体複合体 / ヘマグルチニン
Research Abstract

A型インフルエンザウイルスは表面に存在するヘマグルチニン(HA)とノイラミニダーゼ(NA)の抗原型により複数の亜型に分類される.HAは宿主細胞表面のシアル酸と結合し,エンドソーム中におけるpH変化に応答して構造変化を起こし,ウイルスエンベロープと宿主細胞膜の融合における中心的な役割を担う.HAには16種の亜型が存在しており,なかでも高病原性鳥インフルエンザのH5,2009年パンデミックのH1,今年度の流行の主体となったH3などが有名である.
近年,幅広いHA亜型を認識する抗HA抗体が得られ,そのHA阻害機構は新たな抗インフルエンザ戦略を示唆するとして注目されている.本研究では新規に作成された複数のHA亜型ウイルスを中和するマウス由来抗HA単クローン抗体S139/1による複数のHA認識機構についてその複合体の結晶構造を基に解析し,抗原抗体複合体の相互作用解析と併せて,ウイルスの膜融合機構におけるHAの機能について新たな知見を得ることを目的としている.
研究開始に先立ち,H3N2(Aichi)株ウイルス由来HAをウイルス粒子より精製する系を確立した.本年度はこの系を用いてHAを精製し,結晶化用試料として調製した.S139/1はパパイン処理によりFab断片として調製,精製を行った.HAとS139/1-Fabを混合して複合体を作成し,ゲル濾過クロマトグラフィーにより複合体を精製して結晶化スクリーニングを行った.その結果ポリエチレングルコールを沈殿剤として結晶が得られ,高エネルギー加速器研究機構PF, SPring-8において回折実験を実施した.得られたデータより結晶構造を解析した結果,結晶中にはHAしか存在していなかった.これは結晶化の過程でS139/1-FabがHAと解離したことが原因と考えられた.現在pHを6-8.5の範囲に絞り,温和な条件での結晶化が可能な条件の検討を行っている.

Report

(1 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2011 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] The Structure of Physarum polycephalum Hemagglutinin I Suggests a Minimal Carbohydrate Recognition Domain of Legume Lectin Fold2011

    • Author(s)
      Takahide Kouno, Nobuhisa Watanabe, Naoki Sakai, Takashi Nakamura, Yuko Nabeshima, Masashi Morita, Mineyuki Mizuguchi, Tomoyasu Aizawa, Makoto Demura, Tsuneo Imanaka, Isao Tanaka, Keiichi Kawano
    • Journal Title

      J Mol Biol.

      Volume: 405 Pages: 560-569

    • NAID

      120002834709

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional analysis of an alpha-helical antimicrobial peptide derived from a novel mouse defensin-like gene2010

    • Author(s)
      Kawaguchi A, Suzuki T, Kimura T, Sakai N, Ayabe T, Sawa H, Hasegawa H.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: 398 Pages: 778-784

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bactericidal Activity of Mouse α-Defensin Cryptdin-4 Predominantly Affects Noncommensal Bacteria.2010

    • Author(s)
      Masuda K, Sakai N, Nakamura K, Yoshioka S, Ayabe T
    • Journal Title

      J Innate Immun.

      Volume: (電子版)

    • NAID

      120002989233

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 北海道大学におけるリモート測定の利用の実際2010

    • Author(s)
      坂井直樹
    • Organizer
      PF研究会「放射光利用による構造生物学の将来像」
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構(つくば市)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-07-13
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] インフルエンザウイルスヘマグルチニン亜型間交差反応性抗体の解析2010

    • Author(s)
      高田礼人, 坂井直樹
    • Organizer
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(招待講演)
    • Year and Date
      2010-06-16
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 単量体型光増感蛍光蛋白質mKillerRedの結晶構造解析2010

    • Author(s)
      坂井直樹, 北郷悠, 竹本研, 松田知己, 綾部時芳, 永井健治
    • Organizer
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2010-06-16
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗菌ペプチドhuman defensin 5前駆体の大量発現とその解析2010

    • Author(s)
      緒形友美, 相沢智康, 坂井直樹, 神谷昌克, 菊川峰志, 熊木康裕, 出村誠, 綾部時芳, 河野敬一
    • Organizer
      第10回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2010-06-16
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Structure basis of genetic encoded photosensitizer KillerRed2010

    • Author(s)
      Naoki Sakai, Yu Kitago, Kiwamu Takemoto, Tomoki Matsuda, Tokiyoshi Ayabe, Takeharu Nagai
    • Organizer
      The 10^<th> Conference of the Asian Crystallographic Association (AsCA2010)
    • Place of Presentation
      BEXCO, Busan, Korea
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-08-23   Modified: 2016-04-21  

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