レトロウイルス(HIV、その他)の増殖・生活環および病原性発現機構の研究

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Matrix of Infection Phenomena
• Project/Area Number: 18073008
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 小柳 義夫 京都大学, ウイルス研究所, 教授 (80215417)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 俣野 哲朗 国立感染症研究所, エイズ研究センター, センター長 (00270653)
• Keywords: HIV / SIV / 宿主制御因子 / 動物モデル / テザリン / ヒト化マウス / CTL / エイズワクチン

Research Abstract

細胞が保有するウイルス感染制御分子であるテザリンとAPOBEC3、そして、HIVがコードするこれらの活性をそれぞれ抑制するVpuならびにVif蛋白の作用メカニズムの解明とHIVに類似のサルSIVを使ってウイルス制御免疫要因の解明をおこなった。まず、HIV遊離抑制分子であるテザリンとそれに対するVpuの相互作用定量系を確立し、種々の変異体の結合能を検討し機能ドメインを明らかにした。相互作用に必須のドメインは、TM領域内のヘリックス片側面の3つのアミノ酸に集積すること、一方、Vpuに耐性のサル種テザリンには同じアミノ酸が保存されているが、上流のアミノ酸の欠失のための3次構造が異なることがわかった。これらの結果をもとに分子動力学計算解析を行い、予想されるテザリンのTM領域の分子構造を明らかにした。また、ヒト血液幹細胞移植によるヒト化マウスをつかって、APOBEC3がHIV複製に対してVif存在下でもG→A変異導入により抑制していることを証明した。次に、これまでに樹立したSIV複製制御維持群(ワクチンによりSIV複製制御に至るMHC-1ハプロタイプA共有サル群)におけるCTL反応を解析した。このワクチン接種サル群では、Gag206-216およびGag241-249エピトープ特異的CTLが野生型SIV複製制御に中心的役割を担っており、上記CTLからの逃避変異を有する変異SIVチャレンジを制御することができない。しかし、ワクチン接種後の野生型SIVチャレンジを制御できたサルの慢性期に変異SIVをスーパーチャレンジしたところ感染が防御された。これらのサルではより多様なSIV抗原を認識しうる広汎なCTL反応が誘導され、培養細胞系で変異SIV複製抑制能力を有するCTLが誘導されることが判明した。この広汎化機序の解明により、広汎なCTL誘導法の開発に結びつくことが期待される。

Research Products

• [Journal Article] I dentification of amino acids in the human tetherin transmembrane domain responsible for HIV-1 Vpu interaction and susceptibility (2011)
  • Author(s): Kobayashi T, Ode H, Yoshida T, Sato K, Gee P, Yamamoto SP, Ebina H, Strebel K, Sato, Koyanagi Y.
  • Journal Title: Journal of Virology Volume: 85 Pages: 932-945
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Huwel, a novel cellular interactor of Gag-Pol through integrase binding, negatively influences HIV-1 infectivity (2011)
  • Author(s): Yamamoto SP, Okawa K, Nakano T, Sano K, Ogawa K, Masuda T, Morikawa Y, Koyanagi Y, Suzuki Y
  • Journal Title: Microbes and Infection Volume: 13 Pages: 339-349
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Improved capacity of a monkey-tropic HIV-1 derivative to replicate in cynomolgus monkeys with minimal modifications (2011)
  • Author(s): Saito A, Nomaguchi M, Iijima S, Kuroishi A, Yoshida T, Lee Y-J, Hayakawa T, Kono K, Nakayama EE, Shioda T, Yasutomi Y, Adachi A, Matano T, Akari H
  • Journal Title: Microbes and Infection Volume: 13 Pages: 58-64
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Remarkable lethal G-to-A mutations in vif-proficient HIV-1 provirus by individual APOBEC3 proteins in humanized mice (2010)
  • Author(s): Sato K, Izumi T, Misawa N, Kobayashi T, Yamashita Y, Ohmichi M, Ito M, Takaori-Kondo A, Koyanagi Y.
  • Journal Title: Journal of Virology Volume: 84 Pages: 9546-9556
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] T cell-based functional cDNA library screening identified SEC14-like 1a carboxy-terminal domain as a negative regulator of human immunodeficiency virus replication (2010)
  • Author(s): Urano E, Ichikawa R, Morikawa Y, Yoshida T, Koyanagi Y, Komano J.
  • Journal Title: Vaccine Volume: 28S2 Pages: B68-74
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] HIV-1 Vpr induces TLR4/MyD88-mediated IL-6 production and reactivates viral production from latency (2010)
  • Author(s): Hoshino S, Konishi M, Mori M, Shimura M, Nishitani C, Kuroki Y, Koyanagi Y, Kano S, Itabe H, Ishizaka Y.
  • Journal Title: Journal of Leukocyte Biology Volume: 87 Pages: 1133-1143
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] HIV-1 Vif interacts with TP53 to induce G2 cell cycle arrest and positively regulate viral replication (2010)
  • Author(s): Izumi T, Io K, Matsui M, Shirakawa K, Shinohara M, Nagai Y, Kawahara M, Kobayashi M, Kondoh H, Misawa N, Koyanagi Y, Uchiyama T, Takaori-Kondo A.
  • Journal Title: Proceedings of the National Academy of Sciences, USA Volume: 107 Pages: 20798-20803
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Broadening of CD8^+ cell responses in vaccine-based simian immunodeficiency virus controllers (2010)
  • Author(s): Iwamoto N, Tsukamoto T, Kawada M, Takeda A, Yamamoto H, Takeuchi H, Matano T
  • Journal Title: AIDS Volume: 24 Pages: 2777-2787
  • 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, Takeuchi H, Yokoyama M, Sato H, Ryo A, Yamamoto H, Kawada M, Matano T
  • Journal Title: Retrovirology Volume: 7 Pages: 90
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neutralizing antibodies in SIV control : co-impact with T cells (2010)
  • Author(s): Yamamoto H, Matano T
  • Journal Title: Vaccine Volume: 28S Pages: B13-B17
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Diversity of MHC class I genes in Burmese-origin rhesus macaques (2010)
  • Author(s): Naruse TK, Chen Z, Yanagida R, Yamashita T, Saito Y, Mori K, Akari H, Yasutomi Y, Miyazawa M, Matano T, Kimura A
  • Journal Title: Immunogenetics Volume: 28S Pages: 601-611
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel animal model of Epstein-Barr virus-associated hemophagocytic lymphohis tiocytosis in humanized mice
  • Author(s): Sato K, Misawa N, Nie C, Satou Y, Iwakiri D, Matsuoka M, Takahashi R, Kuzushima K, Ito M, Takada K, Koyanagi Y
  • Journal Title: Blood Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The mouse is out of the bag : insights and perspectives on HIV-1-infected humanized mouse models (review)
  • Author(s): Sato K, Koyanagi Y
  • Journal Title: Experimental Biology and Medicine Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Mutagenesis and molecular modeling studies reveal structural insights into human tetherin recognition by HIV-1 Vpu (2011)
  • Author(s): Kobayashi T, Ode H, Yoshida T, Sato K, Peter G, Yamamoto S, Ebina H, Klaus S, Sato H, Koyanagi Y.
  • Organizer: 18th Conference on Retroviruses and Opportunistic Infections
  • Place of Presentation: Hynes Convention Center(米国)
  • Year and Date: 2011-03-01
• [Presentation] p202 Binds to Retrovirus Pre-integration comlex and attenuates HIV infection when fused with an inflammasome pyrin-binding domain (2011)
  • Author(s): Peter G, Suzuki Y, Suzuki Y, Kobayashi T, Ebina H, Koyanagi Y.
  • Organizer: 18th Conference on Retroviruses and Opportunistic Infections
  • Place of Presentation: Hynes Convention Center(米国)
  • Year and Date: 2011-02-28
• [Presentation] Dynamics of human-specific virus infection in humanized mice, T lymphocyte dynamics in acute and chronic viral infection (2011)
  • Author(s): Sato K, Misawa N, Koyanagi Y.
  • Organizer: Infectious Disease Research Network
  • Place of Presentation: Wellcome Trust(英国)
  • Year and Date: 2011-01-24
• [Presentation] DNA labeling system by peripheral blood of humanized mouse, T lymphocyte dynamics in acute and chronic viral infection (2011)
  • Author(s): Iwami S, Sato K, Misawa N, Kobayashi T, Rob J.de Boer, Koyanagi Y.
  • Organizer: Infectious Disease Research Network
  • Place of Presentation: Wellcome Trust(英国)
  • Year and Date: 2011-01-24
• [Presentation] 個体内における抗HIV-1因子APOBEC3による遺伝子変異 (2010)
  • Author(s): 小柳義夫, 佐藤佳
  • Organizer: 遺伝子病制御研究所研究集会「感染、炎症、発癌」
  • Place of Presentation: 北海道大学遺伝子病制御研究所(札幌市)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-12-20
• [Presentation] Identification of amine acids in the human tetherin transmembrane domain responsible for HIV-1 Vpu interaction and susceptibility (2010)
  • Author(s): Kobayashi T, Yoshida T, Sato K, Peter Gee Yamamoto S, Ebina H, Koyanagi Y.
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(神戸市)
  • Year and Date: 2010-12-08
• [Presentation] 細胞内DNA修復システムによるレトロウイルスcDNA組込み機能の代償 (2010)
  • Author(s): 蝦名博貴、鈴木康嗣、金村優香、津村斐子、小柳義夫
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(神戸市)
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] Human tetherin transmembrane domain is responsible for HIV-1 Vpu interaction and susceptibility (2010)
  • Author(s): 小林朋子、大出裕高、佐藤佳, Gee Peter、山元誠司、蝦名博貴、佐藤裕徳、小柳義夫
  • Organizer: 第24回日本エイズ学会学術集会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル高輪(東京都)
  • Year and Date: 2010-11-26
• [Presentation] エイズワクチン開発:HIV感染症克服への挑戦 (2010)
  • Author(s): 俣野哲朗
  • Organizer: 第24回日本エイズ学会学術集会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル高輪(東京都)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-11-26
• [Presentation] エイズワクチン開発:国際共同臨床試験プロジェクト (2010)
  • Author(s): 俣野哲朗
  • Organizer: 第13回ヒューマンサイエンス総合研究ワークショップ
  • Place of Presentation: 国際研究交流会館国際会議場(東京都)
  • Year and Date: 2010-11-25
• [Presentation] Remarkable and lethal G-to-A mutations in wild-type HIV-1 provirus by individual APOBEC3 proteins in infected humanized mice model (2010)
  • Author(s): Sato K, Koyanagi Y
  • Organizer: 第24回日本エイズ学会学術集会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル高輪(東京都)
  • Year and Date: 2010-11-24
• [Presentation] DNA labeling system by peripheral blood of humanized mouse (2010)
  • Author(s): Iwami S, Sato K, Misawa N, Kobayashi T, Rob J.de Boer, Koyanagi Y.
  • Organizer: 2nd synthetic immunology workshop
  • Place of Presentation: 京都大学芝蘭会館(京都市)
  • Year and Date: 2010-11-17
• [Presentation] ヒト化マウスを用いたEBV関連血球貪食性リンパ組織球症モデルマウスの確立 (2010)
  • Author(s): 佐藤佳, 三沢尚子, Chuanyi Nie, 佐藤賢文, 松岡雅雄, 高橋玲, 伊藤守, 高田賢蔵, 小柳義夫
  • Organizer: 第58回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: あわぎんホール(徳島市)
  • Year and Date: 2010-11-09
• [Presentation] CD8陽性細胞のSIV複製抑制能と抗原特異的CTLレベルの相関の解析 (2010)
  • Author(s): 岩本南、石井洋、山本浩之、武内寛明、俣野哲朗
  • Organizer: 第58回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: あわぎんホール(徳島市)
  • Year and Date: 2010-11-09
• [Presentation] HIVのアクセサリー蛋白質Vpuとその阻害蛋白テザリン (2010)
  • Author(s): 小柳義夫、小林朋子
  • Organizer: 第58回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: あわぎんホール(徳島市)
  • Year and Date: 2010-11-08
• [Presentation] HIV-1 Vpu相互作用に必須なtetherin/Bst-2膜貫通領域アミノ酸の同定 (2010)
  • Author(s): 小林朋子、芳田剛、佐藤佳、Peter Gee、山元誠司、蝦名博貴、小柳義夫
  • Organizer: 第58回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: あわぎんホール(徳島市)
  • Year and Date: 2010-11-08
• [Presentation] サルエイズモデルにおけるHAART実施前後のCTL反応の比較 (2010)
  • Author(s): 高原悠佑、松岡佐織、石井洋、堀池麻里子、三浦智行、五十嵐樹彦、俣野哲朗
  • Organizer: 第58回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: あわぎんホール(徳島市)
  • Year and Date: 2010-11-08
• [Presentation] HIV cDNAのインテグラーゼ非依存性組込みとウイルス複製 (2010)
  • Author(s): 蝦名博貴、鈴木康嗣、金村優香、津村斐子、小柳義夫
  • Organizer: 第58回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: あわぎんホール(徳島市)
  • Year and Date: 2010-11-07
• [Presentation] Live cell-based mutagenesis studies reveals the structural insights for human tetherin recognition by HIV-1 Vpu (2010)
  • Author(s): Kobayashi T, Yoshida T, Sato K, Peter Gee, Ebina H, Koyanagi Y.
  • Organizer: 11th Kumamoto AIDS Seminar Global COE Joint International Symposium
  • Place of Presentation: 阿蘇リゾートグランヴィリオホテル(阿蘇市)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-10-07
• [Presentation] The effect of prophylactic vaccination on CTL dominancy post-SIV exposure in rhesusmacaques (2010)
  • Author(s): Matano T
  • Organizer: 11th Kumamoto AIDS Seminar
  • Place of Presentation: 阿蘇リゾートグランヴィリオホテル(阿蘇市)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-10-07
• [Presentation] Alteration of CTL dominancy post-viral exposure by prophylactic AIDS vaccination (2010)
  • Author(s): Ishii H, Matano T
  • Organizer: AIDS Vaccine 2010
  • Place of Presentation: Omni Hotel at CNN Center(米国)
  • Year and Date: 2010-09-30
• [Presentation] ヒト化マウス末梢血によるDNAラベリング系の確立-動物実験- (2010)
  • Author(s): 佐藤佳, 岩見真吾, 三沢尚子, 伊藤守, 小柳義夫
  • Organizer: 第20回日本数理生物学会大会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館(札幌市)
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] ヒト化マウス末梢血によるDNAラベリング系の確立-数理モデル- (2010)
  • Author(s): 岩見真吾, 佐藤佳, Rob J.de Boer, 小柳義夫
  • Organizer: 第20回日本数理生物学会大会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館(札幌市)
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] G-to-A mutations in HIV-1 provirus by APOBEC3 proteins contribute to abrogation of virus replication in humanized mice (2010)
  • Author(s): Sato K, Izumi T, Misawa N, Kobayashi T, Ito M, Takaori-Kondo A, Koyanagi Y.
  • Organizer: 第10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(淡路市)
  • Year and Date: 2010-09-08
• [Presentation] Functional interaction between N-terminal and C-terminal domains in simian immunodeficiency virus capsid proteins (2010)
  • Author(s): Inagaki N, Takeuchi H, Matano T
  • Organizer: The 10th Awaji International Forum on Infection and Immunity
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台国際会議場(淡路市)
  • Year and Date: 2010-09-08
• [Presentation] Investigation of HIV-1 pathogenesis in humanized mice. (2010)
  • Author(s): Sato K, Misawa N, Nie C, Satou Y, Matsuoka M, Ito M, Koyanagi Y.
  • Organizer: 14^<th> International Congress of Immunology
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場(神戸市)
  • Year and Date: 2010-08-26
• [Presentation] Vaccine-based simian immunodeficiency virus controllers acquire broader CD8^+ cell responses able to suppress multiple escape mutant virus replication (2010)
  • Author(s): Iwamoto N, Tsukamoto T, Kawada M, Takeda A, Yamamoto H, Takeuchi H, Matano T
  • Organizer: 14th International Congress of Immunology
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場(神戸市)
  • Year and Date: 2010-08-26
• [Presentation] Vaccine-based SIV control in a group of Burmese rhesus macaques sharing a MHC class I haplotype. (2010)
  • Author(s): Matano T
  • Organizer: 9th International Veterinary Immunology Symposium
  • Place of Presentation: Tower Hall Funabori(東京都)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-08-19
• [Presentation] Induction of broad CD8 cell responses effective against replication of a variant virus with multiple escape mutations in simian immunodeficiency virus controllers (2010)
  • Author(s): Iwamoto N, Tsukamoto T, Kawada M, Takeda A, Yamamoto H, Takeuchi H, Matano T
  • Organizer: VIII International AIDS Conference
  • Place of Presentation: Messe Wien(オーストリア)
  • Year and Date: 2010-07-22
• [Presentation] HIV-1 Vpu counteracts the antiviral factor tetherin/BST-2 by binding it in lipid bilayer (2010)
  • Author(s): Kobayashi T, Ode H, Sato H, Koyanagi Y.
  • Organizer: 16th East Asia Joint Conference on Biomedical Research
  • Place of Presentation: National Taiwan University Convention Center(台湾)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-07-02
• [Presentation] A novel animal model for active EBV infection in humanized mice (2010)
  • Author(s): Sato K.
  • Organizer: 16th East Asia Joint Conference on Biomedical Research
  • Place of Presentation: National Taiwan University Convention Center(台湾)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-07-02
• [Presentation] センダイウイルスベクターを用いたエイズワクチン開発 (2010)
  • Author(s): 俣野哲朗
  • Organizer: 第26回日本DDS学会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター(大阪市)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-06-17
• [Presentation] HIV増殖制御宿主因子:BST-2の機能と構造 (2010)
  • Author(s): 小柳義夫、小林朋子、大出裕高、佐藤裕徳
  • Organizer: 第12回白馬シンポジウム
  • Place of Presentation: 徳島大学附属大学病院(徳島市)
  • Year and Date: 2010-06-14
• [Presentation] Modulation of HIV-1 infection at late phase by an integrase-interactor, Huwel (2010)
  • Author(s): Yamamoto SP, Okawa K, Masuda T, Morikawa Y, Koyanagi, Y, Suzuki Y.
  • Organizer: Retroviruses Meeting
  • Place of Presentation: Cold Spring Harbor研究所(米国)
  • Year and Date: 2010-05-27
• [Presentation] Evidence for HIV-1 G-to-A hepermutation in vivo by Apobec3 proteins (2010)
  • Author(s): Sato K, Izumi T, Misawa N, Ito M, Takaori-Kondo A, Koyanagi Y.
  • Organizer: Retroviruses Meeting
  • Place of Presentation: Cold Spring Harbor研究所(米国)
  • Year and Date: 2010-05-27
• [Presentation] Characterization of species-specific interaction between Bst-2 transmembrane domain and HIV-1 Vpu in lipid bilayers of living cells (2010)
  • Author(s): Kobayashi T, Yoshida T, Sato K., Peter Gee, Ebina H, Koyanagi Y
  • Organizer: Retroviruses Meeting
  • Place of Presentation: Cold Spring Harbor研究所(米国)
  • Year and Date: 2010-05-26