Establishment of novel method for development of antiviral drug based on protein interaction

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K18387
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 中津 祐一郎 国立感染症研究所, ウイルス第三部, 主任研究官 (70572113)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 麻疹ウイルス / タンパク質間相互作用

Outline of Annual Research Achievements

簡便な麻疹ウイルスのウイルスタンパク質間相互作用の検出システムを構築するため、相互作用を検出したい2種類のウイルスタンパク質の末端に、二断片に分割したルシフェラーゼタンパク質のそれぞれを融合させたキメラタンパク質発現プラスミドを作製し、細胞内に同時に発現させた際の2種類のウイルスタンパク質の相互作用を、ルシフェラーゼ断片の機能補完を指標に検出する系の構築を検討した。麻疹ウイルスの細胞内タンパク質であるN、P、V、CおよびMタンパク質について試したところ、これまでに相互作用が報告されているNタンパク質とPタンパク質、およびPタンパク質とPタンパク質の相互作用が本検出系でも高感度に検出できた。その一方、他の検出系では相互作用が報告されているNタンパク質とMタンパク質の相互作用は検出できなかった。また、これまでに未報告の麻疹ウイルスタンパク質間の相互作用も本解析法を用いることでいくつか検出でき、その新規相互作用を共免疫沈降法などの他の解析法を用いて確認した。さらに、段階的な欠損変異体を作製し、上述の新規相互作用に重要なアミノ酸領域をある程度まで同定することができた。また、本研究で用いているルシフェラーゼ断片の機能補完系が可逆的であり、阻害剤の検索に使用できるかを確認するため、ルシフェラーゼ断片を付加したNおよびPタンパク質と共に、ルシフェラーゼ断片を付加していない一方のタンパク質を過剰に発現させたところ、ルシフェラーゼ活性が著しく低下した。
以上のことより、本研究で作製したウイルスタンパク質の相互作用の検出系は、ハイスループットな化合物スクリーニングに利用可能であり、今後、治療法の確立されていないウイルス感染症の治療薬開発に役立つことが期待される。また、他のタンパク質間相互作用解析法より生理的な条件下で解析可能なことから、未知のタンパク質間相互作用が検出可能な可能性も示唆された。