インフルエンザウイルスRNAポリメラーゼPB1―PB2複合体の構造解析

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21370046
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 朴 三用 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 教授 (20291932)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福西 快文 産業技術総合研究所, バイオメディシナル情報研究センター, 主任研究員 (60357895)
• Keywords: インフルエンザ / RNAポリメラーゼ / 構造解析 / 複合体 / 創薬

Research Abstract

「目的」
インフルエンザウイルスのRNAポリメラーゼは、ウイルスの複製(増殖)に中心的な役割を担っている事や、他のタンパク質と比べ変異を引き起こす事は少ないため、新規薬剤ターゲットとして注目されて来た。インフルエンザウイルスのRNAポリメラーゼが持つ3つのサブユニットのうち、どれか1つのサブユニットでも欠けるとウイルスの増殖機構が失われる事に注目し、PB1-PB2のサブユニットの複合体での構造解明を行う事を目的とする.また、このPB1-PB2の構造の情報を基に、PB1-PB2相互作用部位に結合する化合物の探索をin-silico手法で行い、抗インフルエンザウイルス剤につながる構造基盤を構築する事である。
「成果」
PB1-PB2タンパク質の構造を基にin-silicoへの応用
PB1-PB2複合体の構造解析に成功した(EMBO J.2009)。様々なタンパク質の発現条件を検討した結果、PB1のアミノ酸678-757とPB2アミノ酸1-37の複合体でのタンパク質が大量の発現に成功した。その構造を基に機能解析のため、変異体を作製し、mRNA活性を測定した結果、極めて低下する事が確認でき、in-silicoによる基盤構造を確立する事が出来た。また、PB1-PB2の構造を基に、in-silico手法により、約200万個の化合物から計算を行い、4000化合物を得る事に成功した。これらの化合物は、タンパク質同士を結合阻害する事が予測されており、結合評価系の開発を進めている。

Research Products

• [Journal Article] Oxygen binding and redox properties of the heme in soluble guanylate cyclase : Implications for the mechanism of ligand discrimination (2011)
  • Author(s): Makino R, Park SY, Obayashi E, Iizuka T, Hori H, Shiro Y.
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 286(18) Pages: 15678-87
• [Journal Article] Crystal structure of the human centromeric nucleosome containing CENP-A (2011)
  • Author(s): Tachiwana H, Kagawa W, Shiga T, Osakabe A, Miya Y, Saito K, Hayashi-Takanaka Y, Oda T, Sato M, Park SY, Kimura H, Kurumizaka H.
  • Journal Title: Nature Volume: 476(7359) Pages: 232-5
• [Presentation] Structural Studies of the Influenza RNA-polymerase for Novel Drug Design (2011)
  • Author(s): Park SY
  • Organizer: The 9^<th> International Symposium for Future Drug Design and Medical Care
  • Place of Presentation: Hokkaido University(招待講演)
  • Year and Date: 20110929-20110930