2019 Fiscal Year Annual Research Report
Clarification of interaction machinery between antiviral factor APOBEC3G and HIV-1 Vif
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17K08872
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| Research Institution | National Hospital Organization Nagoya Medical Center |
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Principal Investigator |
大出 裕高 独立行政法人国立病院機構(名古屋医療センター臨床研究センター), その他部局等, 研究員 (20754162)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | タンパク質複合体構造予測 / ドッキングシミュレーション / APOBEC3G / HIV-1 / Vif / タンパク質-タンパク質相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト免疫不全ウイルス1型(HIV-1)などのレトロウイルスの感染を抑制する防御因子として、ヒトはAPOBEC3(A3)ファミリータンパク質などを発現している。しかし、HIV-1は、自身の遺伝子産物であるVifタンパク質を使って、このA3タンパク質の分解を誘導し、A3タンパク質の抗ウイルス作用を不活化してしまう。
この攻防を理解するため、前年度までに、A3タンパク質のうち、抗ウイルス作用を示すA3G、A3F、A3H それぞれについて、Vif複合体構造の予測を行った。予測した複合体構造モデルは、既報の実験的に明らかとなっている、A3-Vif間相互作用に寄与するアミノ酸残基と矛盾しないものであった。さらに、それらの相互作用の類似性を発見した。
当該年度においては、この相互作用の責任アミノ酸残基の相互作用への寄与、あるいはそれら以外の残基の相互作用への関与について、より精査し、複合体構造の最適化を実施した。また、A3G-Vifの複合体構造では、アフリカミドリザルのA3Gと、サル免疫不全ウイルス(SIV)のVifとの相互作用についても、説明可能なモデル構造であることが推定された。さらに、当該年度中に報告された、A3G の全長構造 (Vif との結合領域はN末端側ドメイン)において、Vif 結合領域が、C末端側ドメインによって干渉されないかの検討を、分子動力学シミュレーションにて実施した。その結果、C末端側ドメインの有無に関わらず、Vif相互作用領域の構造は維持可能であり、Vifとの相互作用は可能であろうことが示唆された。これらの知見は、A3G-Vif相互作用部位を標的とする阻害薬の開発ばかりでなく、SIVがヒトに感染するまでの間に、どのように適応してきたかを知る手助けになると考えられる。
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