2018 Fiscal Year Research-status Report
Role of apolipoprotein E on anti-viral activity and pathogenesis of viral infection
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18K08438
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
有海 康雄 熊本大学, エイズ学研究センター, 准教授 (60303913)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | HIV / マクロファージ / アポリポタンパク質E / エンベロープ / ライソソーム / エンドソーム / 脂質代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アポリポ蛋白質E (ApoE)は脂質代謝に関与する分泌蛋白質で、肝臓、脳、マクロファージで産生される。ApoEがHIV-1のライフサイクルにどのように関与しているのかまだよく分かっていない。本研究では、ApoEのHIV-1ライフサイクルにおける役割について検証を行った。
そこで、先ず、ヒトprimary MDMにHIV-1を感染させ、アポリポ蛋白質の遺伝子発現レベルをHIV感染マクロファージと非感染マクロファージとの間でマイクロアレイ法を用いて比較した。その結果、HIV-1感染に伴いApoEのみが特異的に発現誘導されることが判明した。
次にsiRNAを用いてApoEをノックダウンさせたprimary MDMにHIV-1を感染させると、コントロール細胞に比べて、ApoEノックダウン細胞ではHIV-1の産生が顕著に増加することを見出した。一方、ApoEが発現していない293T細胞にApoEとHIV-1分子クローンを共発現させると、ApoEが強くHIV-1の産生や感染性を抑制することを見出した。このApoEによる抗HIV効果のメカニズムを解析した結果、（１）ApoEは細胞内HIV-1 Envの発現を抑制すること、（２）ApoEとHIV-1 Env gp160が結合し、細胞内で共局在すること、（４）ApoEはVSV-G Envには影響を及ぼさないことを見出した。興味深いことにApoEが発現しない細胞でHIV分子クローンを発現させると、HIV Envはウイルスの放出がおこる細胞膜周辺に局在していたが、ApoEを共発現させると、HIV-1 Envは初期及び後期エンドソームさらにはライソソームにハイジャックされ、ApoEによりHIV-1 Envが分解されることが判明した。実際、ライソソーム阻害剤で細胞を処理すると、ApoEによるHIV-1 Envの分解が完全にキャンセルされた。
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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
アポリポタンパク質E (ApoE)が新たな抗HIV因子であることを突き止め、そのメカニズムとして、ApoEがHIVエンベロープをHIVウイルス放出の場である細胞膜周辺から、タンパク質分解の場であるライソソームにハイジャックし、分解することを見出した。ここまでの研究成果が感染症関連ではハイインパクトのあるPLoS Pathogens誌にアクセプトされた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ApoEがHIVの感染複製を抑制することとそのメカニズムの一端は解明できたが、ApoEのウイルス エンベロープに対する特異性（他のエンベロープウイルスのエンベロープに対する効果）やHIV感染による誘導されるApoEがどのようなメカニズムで誘導されるのか不明である。今後、ApoE promoterを用いたレポーターアッセイにより、明らかにする。さらにエンベロープやApoEのどの機能的なドメインが相互作用に必要であるかについても詳細な解析が必要である。一方、もともとコレステロールのトランスポーターであるApoEは脂質代謝に関与していることが知られているが、これまで、脂質代謝との関連でHIV研究を進めていないので、脂質経路の阻害剤など用いてApoEの抗HIV作用と脂質代謝との関連性について検討したい。
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| Causes of Carryover |
今年度は比較的効率よく結果が導かれ、研究費を有効に使用することが出来た。次年度はフランス ニース大学のグループと国際共同研究により研究を進展させる予定なので、実際、ニース大学を訪問して研究を実施するために必要な海外共同研究のための旅費に計上したい。さらに研究成果を国際学会の場で発信するための旅費にも計上したい。また、ApoEのプロモーター解析をはじめ、脂質代謝などに関与する阻害剤や抗体などの試薬の購入にあてたい。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] HIV-1 Vpr and p21 restrict LINE-1 mobility2018
Author(s)
Kawano Koudai、Doucet Aur?lien J、Ueno Mikinori、Kariya Ryusho、An Wenfeng、Marzetta Flavia、Kuroki Misao、Turelli Priscilla、Sukegawa Sayaka、Okada Seiji、Strebel Klaus、Trono Didier、Ariumi Yasuo
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Journal Title
Nucleic Acids Research
Volume: 46
Pages: 8454～8470
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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