エボラウイルスの選択的複製阻害剤を用いた複製機構の解明と創薬基盤の構築

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K05985
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 小川 健司 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (50251418)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 感染症 / ケミカルバイオロジー

Outline of Annual Research Achievements

EBOVは、全長約18-19kbのマイナス鎖RNAをゲノムとするウイルスであり、ゲノム上には、NP (Nucleoprotein)、VP35 (Viral protein 35)、VP40 (Viral protein 40)、GP (Glycoprotein)、VP30 (Viral protein 30)、VP24 (Viral protein 24)およびL (Large protein = RNA Polymerase)の7種類のORFが存在する。ウイルス粒子内のゲノムRNAはNP、VP35、VP30およびLと結合してリボヌクレオプロテイン(RNP)複合体として存在する。このうちNPはヌクレオカプシドの主成分であり、多量体を形成する。VP30は複製に必須の働きをする多機能タンパク質であり、六量体を形成する。それぞれの多量体がゲノムRNAやVP35およびLと相互作用することによりRNPが作られる。RNPは、ウイルスタンパク質の発現とゲノムの複製の双方に重要であり、したがってEBOVタンパク質のタンパク質間相互作用は、ウイルス複製の重要な初期のステップと換言しうる。我々は、EBOVタンパク質の創薬標的としての可能性に着目し、EBOVの複製を阻害する変異型EBOVタンパク質の作製を試みた。我々が開発したEBOV複製評価系（EBOVミニゲノムアッセイ）を用いて、変異型EBOVタンパク質の発現が、EBOV複製に及ぼす効果を検討した。その結果、ある特定の変異型EBOVタンパク質を発現させると、EBOVの複製が阻害されることを見出した。抗EBOV新規創薬への応用が期待される。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

我々は、VP35多量体形成評価系をハイスループットフォーマットに応用展開し、東京大学創薬機構化合物ライブラリーの大規模スクリーニングを実施した。しかし、EBOVミニゲノムアッセイを用いた高次スクリーニングにおいて、EBOVの複製を効率的に阻害する化合物は、約210,000化合物の中からも見出せなかった。そこで、EBOVミニゲノムアッセイ系を応用した変異型EBOVタンパク質に標的を切り替え、EBOV複製を効率的に阻害する組換えタンパク質の作製に成功した。

Strategy for Future Research Activity

我々は、EBOVミニゲノムアッセイ系を応用し、EBOVの複製を効率的に阻害する変異型EBOVタンパク質の作製に成功した。今後、EBOVの複製を阻害する最小単位の特定や変異の導入による最適化を実施し、新規創薬資材の開発を実施する。

Causes of Carryover

我々は化合物の大規模スクリーニングを実施したが、高次スクリーニングにおいて、EBOVの複製を効率的に阻害する化合物は見出されなかった。そこで、本研究課題で開発したEBOVミニゲノムアッセイ系を応用した組み換えタンパク質の探索に切り替え、EBOVの複製を効率的に阻害する組換えタンパク質の作製に成功した。そのため、予定していた化合物最適化のための予算が不要になったが、組換えタンパク質の最適化のための遺伝子組換えに要する予算が翌年度に必要となった。次年度は、複製を阻害するEBOVタンパク質の最小単位の特定や変異の導入による最適化を実施する。