ヒトヘルペスウイルス６の宿主受容体認識を司るウイルス糖蛋白質複合体の構造解析

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K06512
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 西村 光広 神戸大学, 医学研究科, 助教 (40510285)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ヒトヘルペスウイルス6 / X線結晶構造解析 / クライオ電子顕微鏡解析

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではヒトヘルペスウイルス６(human herpesvirus 6; HHV-6)の宿主受容体認識を司るウイルス糖タンパク質複合体gH/gL/gQ1/gQ2の立体構造と受容体認識機構及び中和抗体による阻害作用の機序の解明に取り組んだ。当該年度ではこれまでの研究成果に基づき、原子レベルでの構造決定に向けて、HHV-6Bに由来するgH/gL/gQ1/gQ2複合体タンパク質及び中和抗体の発現、精製法の更なる検討を行った。得られた高純度試料を用いて、クライオ電子顕微鏡解析法での高分解能構造の決定を試みた。特に前年度に得られた知見を基に分子複合体内の構造の揺らぎを考慮して、部分的な構造領域の解析を試みたが、試料の配向性に関する問題により高分解能の立体構造構造解析が困難であることが示された。一方で、X線結晶構造解析については最高分解能3.8Åまでの回折データについての構造解析を進め、観測された電子密度マップを基に、完全に未知であったgQ1/gQ2部分について二次構造の配置が確認できた。
研究期間全体では、gH/gL/gQ1/gQ2複合体と中和抗体あるいは受容体分子CD134との相互作用及び結合様式を解析することでHHV-6Bの感染及びその阻害の機序についての知見を得ることができた。またこの知見に基づいて、gH/gL/gQ1/gQ2と中和抗体由来Fabとの複合体に関して高分解能立体構造の解析を進め、特に複合体の結晶化によるX線結晶構造解析を行うことで抗体の結合様式及び、これまでに未知であったgQ1/gQ2に関するタンパク質構造の可視化を行うことができた。これらの成果は、gH/gL/gQ1/gQ2の原子レベルでの構造決定に繋がるものであり、今後の継続的な結晶構造解析によって、その機能の解明、そしてHHV-6B感染機構の理解へと至ることが期待される。