2012 Fiscal Year Research-status Report
インフルエンザウイルスと抗体の相互作用の解析と抗原変異予測への応用
| Project/Area Number |
23780305
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
五十嵐 学 北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 特任助教 (10374240)
|
|---|
| Keywords | インフルエンザ / ウイルス / 抗体 / 分子動力学 / フラグメント分子軌道法 / 分子間相互作用 |
|---|
| Research Abstract |
本研究では、インフルエンザウイルスの主要抗原であるヘマグルチニン（HA）とそのモノクローナル抗体（mAb）に焦点をあて、ウイルスがmAbからエスケープする際に起こるHA上のアミノ酸置換の特徴を明らかにすることを目的とし、アミノ酸置換に伴うHA-mAb複合体の相互作用変化を計算科学的手法により解析した。
まず、結晶構造がすでに解かれているHA-mAb複合体構造を初期構造として、30ナノ秒の分子動力学計算を行い、MM/PBSA法およびMM/GBSA法により、HAと抗体との結合自由エネルギーを計算した。また、ウイルス学的実験で観測されたエスケープ変異を、HA-mAb複合体構造にコンピュータ上で導入し、これを初期構造として、30ナノ秒の分子動力学計算を行い、同様に結合自由エネルギーを計算した。その結果、エスケープ変異体では野生型と比較して、結合自由エネルギーが不安定化することが分かった。また、MM/GBSA法で求めた結合自由エネルギーは、MM/PBSA法で求めたエネルギーよりも、定性的によく合うことが示された。
さらに、上記それぞれの初期構造に対して、フラグメント分子軌道計算を行い、HAと抗体との相互作用エネルギーおよび相互作用残基を比較した。その結果、本研究で対象とした複合体モデルにおいては、変異した残基自体が直接、相互作用の低下に影響していることが分かった。これらの結果から、抗原抗体反応の結果生じるエスケープ変異株のアミノ酸置換を予測できる可能性が示唆された。現在、より多くのHA-mAb複合体構造について計算を進めているのと同時に、その他の結合自由エネルギー計算の方法についても検討を行っている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
分子動力学計算およびフラグメント分子軌道計算の計算時間およびその結果の解析時間が想定していたよりかかっており、達成度はやや遅れている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、より多くのHA-mAb複合体構造について計算を行い、結果を蓄積することを第一の目標とする。また、糖鎖レセプターとの結合能の評価に関しても、同時に計算を行う予定である。
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本年度は、計算機使用料および研究成果の報告に研究費を使用する予定である。
|
-
-
-
-
-
[Journal Article] Protective Efficacy of Neutralizing Monoclonal Antibodies in a Nonhuman Primate Model of Ebola Hemorrhagic Fever2012
Author(s)
Marzi A, Yoshida R, Miyamoto H, Ishijima M, Suzuki Y, Higuchi M, Matsuyama Y, Igarashi M, Nakayama E, Kuroda M, Saijo M, Feldmann F, Brining D, Feldmann H, Takada A
-
Journal Title
PLoS One
Volume: 7
Pages: e36192
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Tobacco calmodulin-like protein provides secondary defense by binding to and directing degradation of virus RNA silencing suppressors2012
Author(s)
Nakahara KS, Masuta C, Yamada S, Shimura H, Kashihara Y, Wada TS, Meguro A, Goto K, Tadamura K, Sueda K, Sekiguchi T, Shao J, Itchoda N, Matsumura T, Igarashi M, Ito K, Carthew RW, Uyeda I
-
Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A
Volume: 109
Pages: 10113-10118
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Serological evidence of ebola virus infection in indonesian orangutans2012
Author(s)
Nidom CA, Nakayama E, Nidom RV, Alamudi MY, Daulay S, Dharmayanti IN, Dachlan YP, Amin M, Igarashi M, Miyamoto H, Yoshida R, Takada A
-
Journal Title
PLoS One
Volume: 7
Pages: e40740
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
[Presentation] 簡便なリケッチア種の遺伝子鑑別に向けた新しい試み2012
Author(s)
中尾 亮、邱 永晋、五十嵐学、Joseph W. Magona、周 麗華、伊藤公人、杉本千尋
Organizer
第5回日本リケッチア症臨床研究会・第19回リケッチア研究会 合同研究発表会
Place of Presentation
滋 賀県立県民交流センター・ピアザ淡海（滋賀県大津市）
Year and Date
20121208-20121209
-
-
-
-
-
