下痢症治療薬創出を目指したノーウォークウイルスタンパク質の構造と機能に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13771403
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 染谷 雄一 国立感染症研究所, ウイルス第2部, 研究員 (50283809)
• Keywords: ノーウォークウイルス / ウイルス性急性胃腸炎 / ウイルス性食中毒 / プロテアーゼ / 活性中心 / 小型球形ウイルス / 結晶化 / X線結晶構造解析

Research Abstract

ノーウォークウイルスはヒトに感染して急性胃腸炎(下痢症)を引き起こす。生カキ等の喫食による集団食中毒の原因ウイルスとしても注目され、小型球形ウイルス(SRSV)としてよく知られている。本ウイルスは細胞培養系で増殖させることができず、生化学的、分子生物学的研究はほとんど進展していない。本研究では、本ウイルスによる下痢症の治療薬開発を目指し、ノーウォークウイルスのひとつ、チバウイルスを研究対象とし、そのゲノムにコードされる3C様プロテアーゼの構造機能解析を行った。まず、本プロテアーゼの活性中心アミノ酸の同定を行った。本プロテアーゼはキモトリプシン様酵素であることに着目し、変異導入解析を行ったところ、His30とCys139の2アミノ酸残基から成る活性中心(catalytic dyad)を有することが明らかになった。キモトリプシン様プロテアーゼの活性中心は通常catalytic triadであり、この点でノーウォークウイルス3C様プロテアーゼはユニークである。この結果を検証し、コンピュータに基づいた創薬を可能にするためには、3次元立体構造の解明が必要になる。次いで、本プロテアーゼの立体構造をX線結晶構造解析で明らかにするために、結晶化を行った。N末端にHisタグを導入した本プロテアーゼを精製し、結晶化を行ったところ、結晶解析に供与しうる結晶を得ることができた。また、メチオニンの代わりにセレノメチオニンを導入したプロテアーゼの結晶も得られた。

Research Products

• [Publications] Yuichi Somcya, Naokazu Takeda, Tatsuo Miyamura: "Identification of Active-Site Amino Acid Residues in the Chiba Virus 3C-like Protease"Journal of Virology. (印刷中). (2002)
• [Publications] 染谷雄一ほか: "本邦臨床統計集1"日本臨床社. 616 (2001)