日本脳炎ウイルスE糖蛋白の構造に基づく病原性の解析

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04454204
• Research Institution: TOKYO METROPOLITAN INSTITUTE FOR NEUROSCIENCES
• Principal Investigator: 保井 孝太郎 (財)東京都神経科学総合研究所, 微生物学・免疫学研究部門, 参事研究員 (90073080)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菅又 昌実 (財)東京都神経科学総合研究所, 微生物学・免疫学, 流動研究員 (00091041) ; 宮本 道子 (財)東京都神経科学総合研究所, 微生物学・免疫学, 主任 (40190821) ; 木村 純子 (財)東京都神経科学総合研究所, 微生物学・免疫学, 主任 (20142151)
• Keywords: 日本脳炎ウイルス / 神経病原性 / 神経細胞 / 受容体 / E蛋白 / prM蛋白

Research Abstract

日本脳炎ウイルスは、脳内で増殖して脳炎を起こす。デングウイルスや黄熱病ウイルスは、脳炎を起こさず肝臓に障害を起こす。フラビウイルスの示すこのような組織特異的病原性が、どのような因子によって規定されているのかについて、日本脳炎ウイルスをモデルとして用いて解析した。
ラット脳細胞初代培養および培養株細胞を用いて、以下のことが明らかになった。1、細胞内にウイルスから抽出したゲノムRNAを直接注入すると、非感受性細胞内でもウイルスが増殖できる。2、感受性細胞膜画分から、非感受性細胞には存在しないウイルス粒子E蛋白と結合する75Kdの受容体候補蛋白を検出分離し、そのN末端アミノ酸配列を明らかにすることができた。3、75Kd蛋白のcDNAの一部をクローニングする事ができた。
一方日本脳炎ウイルス粒子及び遺伝子cDNAを用い、ウイルス粒子形成機構を解析して、以下のことが明らかになった。1、ウイルスエンベロープを形成する蛋白であるprMとEのプロセシングには、NS3蛋白によるC蛋白アンカー部分のプロセシングが必要である。2、prM-Eヘテロ2量体の形成には、prM蛋白C末端が関与しており、E蛋白の構造構築と細胞内輸送に必要である。3、E蛋白の中和抗体エピトープを構成するアミノ酸に置換を導入すると、神経病原性が低下する。以下の結果から、日本脳炎ウイルスの示す神経病原性は、感受性細胞膜に存在する細胞受容体とE蛋白との結合効率とE蛋白の構造変化によって規定されており、E蛋白の構造構築と細胞内輸送には、prM蛋白が重要な役割をしていることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] T.Sato.et al K.Yasui: "High-level expression of the Japanese enceplnalitis vivus Eprotein by recombinant Vaccinia vims and enhaucement of its extracellular release" Virology. 192. 483-490 (1993)
• [Publications] J.Kimura-Kuroda,K.Yasui: "Inhibition of myeliu for mation by HID-1 gp120 in rat cerebral cortex culture" Arch.Virology. 137. 81-99 (1994)
• [Publications] T.Kimura et al K.Yasui: "Analysis of vines-cell biuding ekaracteristics on the determination of Japanese encephelitisvins sasceptibility" Arch Virol.139. 239-251 (1994)
• [Publications] 木村純子.保井孝太郎: "日本脳炎ウイルスE膜糖蛋白と神経病原性" 細胞. 26. 296-300 (1994)
• [Publications] 保井孝太郎: "ワクチンの問題点 日本脳炎" 日本医師会雑誌. 111. 1524-1529 (1994)
• [Publications] K.Yasui: "Strategies of Deague Vaccine Development by W.H.O.Vsing.New Biotecnnology" Trop.Med.35. 233-241 (1993)