2021 Fiscal Year Research-status Report
HIV複製と免系代謝のクロストークに基づくウイルスリザーバー成立機構の解明
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21K07055
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
岸本 直樹 熊本大学, 大学院生命科学研究部附属グローバル天然物科学研究センター, 助教 (80756148)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | HIV / 宿主因子 / 代謝 / 糖代謝リプログラミング / 解糖系 / 酸化的リン酸化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
HIV感染症の治癒を妨げている最大の要因は、HIVリザーバー細胞が排除できていないことである。したがって、HIVリザーバー細胞がどのように成立し、どのように維持され、どのように再活性化され消失するのか、というHIVリザーバー細胞の動態を、実際の生体内での細胞状態を考慮しながら明らかとする必要がある。HIVが感染標的とする免疫細胞は多様な代謝状態を示すことが知られている。例えばCD4陽性T細胞は、活性化シグナルを受けると、十分に酸素がある条件においても解糖系でのATP産生が主体となる好気的解糖に代謝がシフトする。また、HIV感染そのものも標的細胞内の細胞内代謝を好気的解糖にシフトさせる。そこで本研究では、免疫細胞の代謝変化とHIVリザーバー細胞の動態の解明を目的とし、2021年度は1)HIV感染細胞の代謝が好気的解糖から酸化的リン酸化依存的になると低感染性ウイルスが産生されること、2)HIV潜伏感染細胞の代謝が好気的解糖から酸化的リン酸化依存的になると潜伏感染細胞の再活性化が阻害されること、を明らかとした。1)に関しては、プロテオーム解析を実施し、代謝状態の変化に応じ複数のタンパク質の等電点が変化することを見いだした。またその中にはウイルス粒子内にパッケージングされるものがあることも明らかとした。2)に関しては、複数のHIV潜伏感染モデル細胞を用いて検討を行いいずれにおいても再活性化が阻害される結果を得た。また、2-デオキシ-グルコースを用いて解糖系を遮断した状態にもいても再活性化が阻害される結果を得た。これらの結果は、HIVリザーバー細胞の動態のうちHIVリザーバー細胞の維持と再活性化は細胞の代謝状態が重要であり、代謝状態に応じて変化するHIV複製制御タンパク質が存在することを示唆している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ATP産生量を指標に代謝状態を評価しながらプロテオーム解析を実施ことができ、また翻訳後修飾に伴う等電点シフトが存在することを見いだすことができ期待通りの結果が得られている。潜伏感染の評価においても代謝状態の変化が潜伏感染細胞の再活性化に影響を与えるという期待通りの結果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
プロテオーム解析を利用した代謝シフトとHIV複製を繋ぐタンパク質を同定することがきたため、ノックダウン実験等の分子生物学的手法を用いて同定したタンパク質の機能解析を進める。さらに、強力な潜伏感染細胞再活性化剤としてPKC活性化剤が知られるいることに着目し、代謝状態とPKCサブタイプの関連も検討を進める。
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| Causes of Carryover |
プロテオーム解析によって同定したタンパク質について、質量分析でのペプチド同定数を高めた後に抗体を購入した方が良いと判断したため。
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