2023 Fiscal Year Annual Research Report
ウイルスキナーゼから紐解くリン酸化の新たな基質特異性制御システム
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21K19370
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
川口 寧 東京大学, 医科学研究所, 教授 (60292984)
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2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | HSV PK / Ser/Thr選択性 / 基質リン酸化のintegrity |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞機能の90%以上を制御するプロテインキナーゼ(PK)は、基質の標的アミノ酸をリン酸化修飾する。一般的に、セリン・スレオニンPKのみが２種類のアミノ酸をリン酸化する。標的アミノ酸の選択性(Ser/Thr選択性)に関して、セリン・スレオニンPKは、セリンをリン酸化しやすいセリン選択型PK、スレオニンをリン酸化しやすいスレオニン選択型PK、セリンとスレオニンのリン酸化効率が同程度の非選択型PKに分類されること、本分類はPKの活性中心近傍のアミノ酸側鎖によって、主に規定されることが報告されている。
申請者らは、単純ヘルペスウイルス(HSV)がコードするPKは、特定部位のリン酸化により、Ser/Thr選択性が変化することを見出しており、昨年度までに、本リン酸化を阻害および恒常的模倣した遺伝子組換えウイルス(HSV PK mutants)の培養細胞系における性状解析およびマウスモデルにおける初感染・潜伏感染におけるSer/Thr選択性の意義に関する解析を完了していた。今年度は、本リン酸化制御機能を司る上流PKを同定するため、宿主PKとHSV PKの近接性を網羅的にスクリーニングするためのNanoBREDシステムの構築を試みた。また、本研究の副産物として、HSV PKの活性中心近傍のアミノ酸側鎖に対する変異導入解析より、HSV PKの一部の基質のリン酸化効率のみを変化させるユニークなHSV PK変異体を複数得た。これらの変異HSV PKをコードする遺伝子組換えウイルスを作出することで、HSV PKによる基質リン酸化のintegrityの重要性に関しても、詳細な知見を得た。一連の解析により、HSV PK Ser/Thr選択性のHSV生活環における生物学的意義が、広く解明されたと考えられる。
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