2017 Fiscal Year Research-status Report
肺のプリオン蛋白質を分子標的としたインフルエンザ重症化予防の確立
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16K10029
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
千田 淳司 徳島大学, 先端酵素学研究所(次世代), 助教 (20437651)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | プリオン / インフルエンザAウイルス / 抗PrP抗体 / 換気障害 / 浮腫 / 活性酸素 / 抗酸化酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プリオン蛋白質(PrP)は細胞表面に局在する糖蛋白質であり, 全身で発現し, 特に中枢神経系でその発現は高い。脳ではPrPは神経細胞の保護に関与するとの報告があるが, 他の組織におけるPrPの機能は不明である。
我々は, PrPが脳組織に次いで肺で高く発現していることを見出した。また，抗PrP抗体による免疫染色から, PrPはI型及びII型肺胞上皮細胞とクララ細胞で発現していることが分かった。そこで, 肺でのPrPの機能を解析するために, PrP遺伝子欠損(Prnp0/0)マウスにインフルエンザAウイルス(IAV)を鼻腔に感染させた。その結果, Prnp0/0マウスはIAVに高感受性を示し, 高い致死率を示した。逆に, PrP過剰発現マウスはIAV感染に対して抵抗性を示した。これらの結果は, 肺で発現するPrPがIAV感染に対して防御的に機能することを示す。次に, PrPの機能領域を解明するため, 銅イオン結合領域であるオクタペプチドリピート(OR)領域を欠損したPrPを発現するTgPrPdelOR/Prnp0/0マウスにIAVを感染させた。その結果, TgPrPdelOR/Prnp0/0マウスはPrnp0/0と同等の致死率を呈した。この結果は, OR領域がPrPの抗IAV活性に重要な領域であることを示した。OR領域は銅イオンと結合し, 銅依存的抗酸化酵素SOD1の酵素活性を調節することが報告されている。そこで, 肺の銅イオン量を定量した結果, 野生型マウスと比べてTgPrPdelOR/Prnp0/0マウスでは肺の銅イオン含有量が低下しており, SOD1酵素活性も低下していた。
以上の結果は, PrPが肺内の銅イオンを保持することでSOD1の酵素活性を調節し, その結果IAV 感染により産生される活性酸素を不活化し, 抗IAV活性を発揮している可能性を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成29年度の計画予定であった, 1. 肺におけるPrPの生体機能の解明, 2. ウイルスの感染防御に必要な PrP の分子内領域の決定, 3. PrPの凝集体形成能とウイルス感染能の関連性についての検証は既に終了した。
さらに, 4. PrP結合分子の同定/PrP抗体の作動機序の解明についても, 研究が進展している。
平成30年度の研究計画である, 5. PrPを分子標的とするリード化合物の探索に関しても, いくつかの候補分子を既に同定しており, それらの分子の効果について評価中である。
従って「当初の計画以上に研究が進展している」ものと判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度は, これまでに同定したPrPを分子標的とするリード化合物について, 引き続きマウス肺のプライマリー分散細胞を用いた評価試験を実施する。さらに, 効果の認められた化合物について, マウスを用いた評価試験を行う予定である。マウスを用いた評価は, ウイルス感染後の体重減少, 生存率を指標にする予定である。インフルエンザの治療効果が確認された化合物については, ウイルス感染後のサイトカイン・ストームがどの程度, 抑制されているかについて明らかにする。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Prion protein protects mice from lethal infection with influenza A viruses.2018
Author(s)
Chida J, Hara H, Yano M, Uchiyama K, Das NR, Takahashi E, Miyata H, Tomioka Y, Ito T, Kido H, Sakaguchi S.
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Journal Title
PLoS Pathog.
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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