無細胞合成システムを用いたウイルスタンパク質の翻訳後修飾に関わる宿主因子の同定

• Project Area: Matrix of Infection Phenomena
• Project/Area Number: 21022052
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Yokohama City University (2010); National Institute of Infectious Diseases (2009)
• Principal Investigator: 梁 明秀 (2010) 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (20363814); 山本 直樹 (2009) National Institute of Infectious Diseases, エイズ研究センター, センター長 (00094053)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梁 明秀 横浜市立大学, 医学部・微生物学, 教授 (20363814)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥14,000,000 (Direct Cost: ¥14,000,000); Fiscal Year 2010: ¥7,000,000 (Direct Cost: ¥7,000,000); Fiscal Year 2009: ¥7,000,000 (Direct Cost: ¥7,000,000)
• Keywords: レトロウイルス / 宿主免疫応答 / 翻訳後修飾 / 遺伝子 / ウイルス / 感染症 / 酵素 / 蛋白質

Research Abstract

ヒト免疫不全ウイルス(HIV)は後天性免疫不全症候群(AIDS)の原因となる一本鎖RNAウイルスであり、現在HIVの感染者は全世界で3千万人を超えている。多剤併用療法の出現により患者の生命予後は改善したものの、薬剤耐性ウイルスの出現や薬剤の持続投与による重篤な副作用など解決すべき問題は多く残されている。これらを解決するにはHIV-1の複製機構およびエイズ発症機序を詳細に理解し、新規予防法や治療法の開発に向けた対策が望まれる。そのための戦略として、宿主因子によるHIV-1タンパク質の翻訳後修飾制御機構は、ウイルス複製制御のみならず、病原性への影響に重要な過程であると考えられている。実際、多くのウイルスタンパク質にはリン酸化部位が存在するにも関わらず、これらのリン酸化に関わる宿主因子やその意義を論じた報告は少ない。今回我々はコムギ無細胞タンパク質合成系とアルファスクリーン技術を組み合わせたハイスループットで高感度の検出系を用い、HIV Vpuタンパク質の脱リン酸化を促進し、ウイルス複製を制御しうる宿主因子としてSCYL2を同定した。SCYL2はI型インターフェロンにより発現が増強し、Tetherin/BST-2依存的な抗HIV活性発現において中心的な役割を果たすことを見出した。さらに、我々はSCYL2がPP2AをVpuタンパク質にリクルートるすことでVpuの脱リン酸化を促進することを示した。実際に、細胞にSCYL2を強制発現させると、PP2AとVpuの共局在が認められたことから、SCYL2はPP2AをVpuにリクルートすることでVpuの脱リン酸化を誘導することが示唆された。これらの結果より、SCYL2は有力な内在性抗HIV因子(intrinsic restriction factors)であることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Heat shock protein 70 inhibits HIV-1 Vif-mediated ubiquitination and degradation of APOBEC3G (2011)
  • Author(s): Sugiyama R
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 286(12) Pages: 10051-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vaccination with human induced pluripotent stem cells creates an antigen-specific immune response against HIV-1 gp160 (2011)
  • Author(s): 古崎慎二
  • Journal Title: Frontiers in Microbiology Pages: 2-27
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A distinct role for Pin1 in the induction and maintenance of pluripotency (2011)
  • Author(s): 西真由子
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 286(13) Pages: 11593-603
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] HIV感染と宿主因子-エイズ制圧にむけて (2011)
  • Author(s): 梁明秀
  • Journal Title: 横浜医学 Volume: 62 Pages: 35-41
  • NAID: 40018817247
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A structural constraint for functional interaction between N-terminal and C-terminal domains in simian immunodeficiency virus capsid proteins (2010)
  • Author(s): Inagaki N
  • Journal Title: Retrovirology Pages: 7-90
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pinning down viral proteins : A new prototype for virus-host cell interaction (2010)
  • Author(s): 小島良績
  • Journal Title: Frontiers in MICROBIOLOGY Pages: 1-107
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DNA vaccine expressing HIV-1 gp120/immunoglobulin fusion protein enhances cellular immunity (2010)
  • Author(s): 島田勝
  • Journal Title: Vaccine Volume: 28(31) Pages: 4920-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Elevated PIN1 expression by C/EBPalpha-p30 blocks C/EBPalpha-induced granulocytic differentiation through c-Jun in AML (2010)
  • Author(s): Pulikkan JA
  • Journal Title: Leukemia Volume: 24(5) Pages: 914-23
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Co-administration of viral vector-based vaccines suppresses antigen-specific effector CD8 T cells (2010)
  • Author(s): 八島さかや
  • Journal Title: Vaccine Volume: 28(18) Pages: 3257-64
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Co-administration of viral vector-based vaccines suppresses antigen-specific effector CD8 Tcells. (2010)
  • Author(s): Yashima S
  • Journal Title: Vaccine 28巻 Pages: 3257-3264
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pinl promotes transforming growth factor-beta-induced migration and invasion. (2010)
  • Author(s): Matsuura I
  • Journal Title: J Biol Chem. 285巻 Pages: 1754-1764
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] BCA2/Rabring7 promotes tetherin-dependent HIV-1 restriction. (2009)
  • Author(s): Miyakawa K
  • Journal Title: PLoS Pathog. 5巻
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pinl catalyzes conformational changes of Thr187 in p27Kipl and mediates its stability through a poly-ubiauitination process. (2009)
  • Author(s): Zhou W
  • Journal Title: J Biol Chem. 284巻 Pages: 23980-23988
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Follicular dendritic cells activate HIV-1 replication in monocytes/macrophages through a juxtacrine mechanism mediated by P-selectin glycoprotein ligand 1. (2009)
  • Author(s): Ohba K
  • Journal Title: J Immunol. 183巻 Pages: 524-532
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Requirement for microtubule integrity in the SOCS1-mediated intracellular dynamics of HIV-1 Gag. (2009)
  • Author(s): Nishi M
  • Journal Title: FEBS Lett. 583巻 Pages: 1243-1250
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The prolyl isomerase Pinl stabilizes the human T-cell leukemia virus type 1 (HTLV-1)Tax oncoprotein and promotes malienant transformation. (2009)
  • Author(s): Jeong SJ
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. 381巻 Pages: 294-299
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pinning down HER2-ER crosstalk in SMRT regulation. (2009)
  • Author(s): Ryo A
  • Journal Title: Trends Biochem Sci. 34巻 Pages: 162-165
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Elevated PIN1 expression by C/EBPalpha-p30 blocks C/EBPalpha-induced granulocytic differentiation throueh c-Jun in AML.
  • Author(s): Pulikkan JA
  • Journal Title: Leukemia (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] コムギ無細胞タンパク質合成系を用いたHIVプロテアーゼ薬剤耐性検査法の開発 (2011)
  • Author(s): 正岡崇志
  • Organizer: 第9回沖縄感染症フォーラム
  • Place of Presentation: 沖縄国民年金健康センター、沖縄
• [Presentation] Identification of a Host Factor Antagonizung Vpu-Mediated Tetherin Down-Regulation (2010)
  • Author(s): 宮川敬
  • Organizer: 第50回米国細胞生物学会
  • Place of Presentation: Pennsylvania Convention Center, America
  • Year and Date: 2010-12-13
• [Presentation] 革新的技術を応用した次世代エイズ研究の展望 (2010)
  • Author(s): 梁明秀
  • Organizer: 第24回日本エイズ学会学術集会・総会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル高輪、東京(招待講演)
  • Year and Date: 2010-11-25
• [Presentation] 包括的キノーム解析によるHIV-1 Vpuのリン酸化調節機構の解明 (2010)
  • Author(s): 宮川敬
  • Organizer: 第58回 日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 徳島あわぎんホール、徳島
  • Year and Date: 2010-11-08
• [Presentation] Indentification of host proteins required for HIV-1 infection (2010)
  • Author(s): 梁明秀
  • Organizer: 第5回日独エイズシンポジウム
  • Place of Presentation: 慶応大学、神奈川(招待講演)
  • Year and Date: 2010-05-10
• [Presentation] Ahigh-throughput phenotypic assay for HIV-1 protease drug-resistance using wheat cell-free protein production system. (2010)
  • Author(s): 正岡崇志
  • Organizer: International HIV & Hepatitis Virus Drug Resistance Workshop and Curative Strategies
  • Place of Presentation: Dubrovnik, Croatia
• [Presentation] HIV-1 Gagタンパク質の細胞内ダイナミクス関連因子の同定とその制御機構の解明 (2009)
  • Author(s): 梁明秀
  • Organizer: 第9回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 熊本全日空ホテルニュースカイ(熊本県)
• [Presentation] 宿主蛋白質BCA2/Rabring7はtetherinと協調してHIV-1粒子産生を抑制する (2009)
  • Author(s): 宮川敬
  • Organizer: 第19回抗ウイルス療法研究会
  • Place of Presentation: ホテルゆうぽうと(東京都)
• [Presentation] ペプチジルプロリルイソメラーゼPinl:疾患や分化を司る新しいリン酸化後修飾因子 (2009)
  • Author(s): 梁明秀
  • Organizer: 日本ヒトプロテオーム機構(JHUPO)第7回大会
  • Place of Presentation: 北里大学薬学部(東京都)
• [Presentation] Identification of a tetherin-interacting protein that restricts HIV-1 particle production. (2009)
  • Author(s): 宮川敬
  • Organizer: 第9回あわじしま感染症・免疫フォーラム
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台国際会議場(兵庫県)
• [Presentation] Atypical protein kinase C positively regulates the Vpr incorporation into HIV-1 particles by phosphorylating Gag p6. (2009)
  • Author(s): Takahama S
  • Organizer: The 10th Kumamoto AIDS Seminar
  • Place of Presentation: ホテル日航熊本(熊本県)
• [Presentation] 細胞極性制御キナーゼaPKCによるHIV-1Gagのリン酸化及びその生理的意義 (2009)
  • Author(s): 高濱正吉
  • Organizer: 第23回日本エイズ学会学術集会・総会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場(愛知県)
• [Presentation] Contribution of interleukin-17 to the immune response against acute Plasmodium berghei in fection (2009)
  • Author(s): Ichino M
  • Organizer: 第39回日本免疫学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場(大阪府)
• [Presentation] 免疫抑制受容体PD-1を阻害する新規抗体の作製 (2009)
  • Author(s): 熱田翠薫
  • Organizer: 第32回分子物学会年会
  • Place of Presentation: ペシフィコ横浜(神奈川県)
• [Presentation] 滑膜細胞におけるCIEBP-βに対するPin1の効果 (2009)
  • Author(s): 小島良績
  • Organizer: 第32回分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)