2015 Fiscal Year Research-status Report
手足口病ウイルスを標的とする細胞侵入阻害剤の分子認識機構の解明
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15K08512
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
西村 順裕 国立感染症研究所, ウイルス第二部, 主任研究官 (00392316)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 手足口病 / エンテロウイルス71 / 受容体 / 低分子化合物 / 阻害 / PSGL-1 / ヘパラン硫酸 / SCARB2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
手足口病は四肢末端・口腔粘膜の水疱性発疹を主症状とし、幼児に流行する。主要な病原体はエンテロウイルス71型（EV71）などのピコルナウイルス科・エンテロウイルス属のウイルスである。手足口病は一般に症状が軽いが、EV71感染では髄膜炎・脳炎・脳症を起こし死に至ることがある。しかし、抗ウイルス薬は未だに開発されていない。低分子化合物NF449はEV71の表面に結合し、EV71の細胞への結合・侵入を阻害すると予想される。本年度はNF449との結合に必要なEV71表面上のアミノ酸を同定し、NF449がEV71と受容体の結合を阻害することを解明した。
EV71キャプシド蛋白質VP1の244番目のリシン（VP1-244K）は正二十面体ウイルス粒子表面の5回転軸近辺に位置する。VP1-244Kを変異させたEV71はNF449に耐性を示すようになったことから、NF449は5回転軸近辺と相互作用することが示唆された。また、5回転軸近辺のエピトープを認識する中和抗体とEV71の結合は、NF449によって阻害された。
次に、EV71と受容体（PSGL-1、ヘパラン硫酸、SCARB2）の結合がNF449で阻害されるかどうかを検討した。PSGL-1とヘパラン硫酸はEV71の5回転軸近辺に相互作用すると考えられている。予想通りEV71とPSGL-1あるいはヘパラン硫酸との結合はNF449で阻害された。一方、5回転軸の外側のキャニオン領域に相互作用すると考えられているSCARB2との結合はNF449で阻害されなかった。
以上のように、NF449はEV71の5回転軸近辺と相互作用し、EV71とPSGL-1・ヘパラン硫酸の結合を阻害すると考えられた。本研究成果により、EV71の5回転軸近辺を標的とした抗ウイルス薬の開発が加速すると思われる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成27年度に予定していた、EV71と受容体の結合の阻害実験を完遂できたため。NF449結合に必須なEV71キャプシドアミノ酸を同定し、EV71と受容体との結合がNF449で阻害されることを解明できた。さらに、NF449に類似した構造をもつ化合物についても抗EV71作用を検討することができた。具体的には、NF110などの市販化合物、NF110をもとに設計した新規化合物を用い、これらの化合物がEV71とRD細胞の結合を阻害するかどうかを解析した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画の通りに研究を進める予定である。EV71はPSGL-1結合性により、PSGL-1結合株、非結合株に分類される。EV71のPSGL-1結合性、ヘパラン硫酸結合性、NF449による感染阻害効果の関連をより詳細に解析する。
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| Causes of Carryover |
米国の会社が製造・販売する組換え蛋白質の米国内在庫が切れ、年度内での製造・出荷および納品が不可能となったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
組換え蛋白質が製造され次第購入し、実験に使用する予定である。
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