2013 Fiscal Year Research-status Report
インフルエンザウイルス亜型間交差反応性抗体の抗原認識機構の計算科学的解析と応用
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25450417
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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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)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | インフルエンザ / ウイルス / 抗体 / 分子動力学計算 / 分子間相互作用 / ホモロジーモデリング |
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| Research Abstract |
本研究では、インフルエンザウイルスHAと亜型間交差反応性抗体の立体構造を基に、計算科学的手法を用いて、HAと抗体との分子間相互作用を解析する。さらに本研究では、既知のHA-抗体複合体構造を鋳型に遺伝子を改変して、抗体の親和性と特異性を操作し、多くのHAを認識する抗体の設計を試みる。
本年度は、当研究室で作出された亜型間交差反応性抗体S139/1とH1, H2, H3, H6および H13亜型のHAとの分子間相互作用を分子動力学シミュレーションにより解析し、亜型間共通エピトープおよびパラトープの構造的特徴を調べた。
シミュレーションの初期構造であるHA-抗体複合体の構築には、構造重ね合わせ、ホモロジーモデリング、ドッキングシミュレーション等の分子モデリング手法を組み合わせ、検討した。その結果、ホモロジーモデリングのみで構築した構造を初期構造としたシミュレーションから得られた結合自由エネルギーが、実験値と定性的によく一致した。また、コンピュータ上で行った変異導入シミュレーションの結果も、定性的に実験値と一致した。以上の結果から、本研究におけるシミュレーション方法の妥当性を確認することが出来た。
つづいて、残基S139/1に中和されるHA亜型（H2,H3,H16）の相互作用残基を同定し、亜型間共通のエピトープを決定した。また、同様に亜型間交差反応に重要なS139/1上のアミノ酸を同定した。本年度の成果に基づき、来年度以降、「より多くのHAに結合し得る抗体の設計」および「交差反応性抗体からエスケープする際に見られるHA上のアミノ酸置換の特徴の解明」を試みる。
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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
当初の計画通り、
(1)亜型間交差反応性抗体が認識する共通エピトープの構造的特徴を明らかにし、
(2)多くのHA亜型に結合し得る抗体を設計を行った。
現在で、in vitroで評価する準備を進めており、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究も交付申請書の計画通りに進めて行く予定である。ただし今後は、in vitroでの評価を伴うため、in silicoでの分子設計は出来るだけ早急に行うように工夫し、研究を遂行する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
備品費に計上した解析用ワークステーションの購入が遅れたこと、外国旅費に計上した成果発表会に参加できなかったことに起因する。
当初の予定通り、次年度にワークステーションを購入する。また、ここまで得られている結果を次年度の学会にて成果報告を行う。
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[Journal Article] Cysteine Residues in the Major Capsid Protein, Vp1, of the JC Virus Are Important for Protein Stability and Oligomer Formation2013
Author(s)
Kobayashi S, Suzuki T, Igarashi M, Orba Y, Ohtake N, Nagakawa K, Niikura K, Kimura T, Kasamatsu H, Sawa H
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Journal Title
PLoS One
Volume: 8(10)
Pages: e76668
DOI
Peer Reviewed
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