2013 Fiscal Year Research-status Report
ＨＩＶ－１ＲＮＡコア偽結節を標的とした新規抗ウイルス戦略の構築
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25460567
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
櫻木 淳一 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (90273705)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ウイルス / ＨＩＶ / ゲノムパッケージング / 偽結節構造 / 感染 |
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| Research Abstract |
後天性免疫不全症候群（AIDS）はここ四半世紀で最悪の伝染病の一つであり、現在までにその病原体HIVに対する様々な抗ウイルス薬が開発されている。薬しかしHIV特有の易変異性と選択圧逃避能から薬剤耐性ウイルス株の出現は避けられない問題であり、従来の標的と異なる作用点を持った新規薬剤の探索は常に求められている。
HIVはレトロウイルス科に属し、そのゲノムは粒子内で常に二量体化していることが知られており、ゲノム二量体化はウイルスの感染能・病原性にも深く関わっていると考えられる。ゲノムはウイルス粒子中に二分子のみ存在するためそれを標的とした阻害剤の開発は効果的な抗ウイルス療法となりうる。
応募者は長年にわたりレトロウイルスのゲノムRNAに着目し、様々な角度から研究・考察を行ってきた。ウイルス増殖におけるパッケージングシグナル(Psi)およびPsi内部にあるゲノム二量体化シグナル（Dimer Linkage Structure; DLS）の重要性やゲノム二量体化の果たす役割の新しい可能性を示唆し、DLSの必要十分領域を世界で初めて詳細に同定した。応募者はこれらの研究を継続発展させていく過程で、HIV-1DLS中にRNA偽結節様構造が存在することを強く示唆するデータを得た。この構造はDLS全体の構造を保持し、DLS中の複数のRNAステム－ループの配置を決定する非常に重要な役割を果たしている可能性が考えられた。通常のRNA構造と比べて偽結節は特異的な立体構造をとっており、薬剤標的としても好適である。またRNA偽結節の独自構造を解析し、形成機序の考察を行うことにより基礎科学的視点からの新知見を多数得ることも期待される。平成２５年度は主としてDLS内部の偽結節周辺の構造に着目し、これまで指摘の無かったSL1やPBS領域の機能構造に関する知見を複数見いだした。
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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
偽結節形成に影響を与えるDLS内部内部の偽結節周辺の機能に着目して解析を行った結果、以下のことが示唆された。
○ 二量体化開始点(Dimer Initiation Site: DIS)を含みDLS内でも非常に重要な領域であるSL1 (Stem-Loop1)の構造に関して、ウイルス粒子内における解析は行われたことがなかった。変異導入によりウイルスの増殖能やゲノムパッケージング、ゲノム二量体化の解析を詳細に行った結果、SL1は従来の理解とは異なりヘアピンループ部が大きく、ステム基部が短い可能性が示唆された。この構造をとることによりDLSがより二量体化し易く、偽結節構造も構築しやすくなると考えられ、偽結節構造の理解を深める結果となった。
○ 遺伝的に近縁でありながらパッケージング能に差があるHIVサブタイプ同士のゲノムキメラを多数作成してパッケージング効率の責任領域を追求した結果、パッケージングに不要と考えられていたプライマー結合部位（Primer Binding Site: PBS）内の数塩基に効率低下の原因があると考えられた。従来のDLS構造の概念に再考を促す結果となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
偽結節構造に関しては蓄積するゲノムデータベースを利用して周辺領域の保存状態を比較しつつより正しい構造モデル構築を試みる。
DLS・Psiに関しては翻訳とパッケージングの関係、ウイルス粒子成熟とRNA逆転写との相関など様々な明らかになっていない事象を取り上げ、多面的に解析することでその機能構造に迫りたい。
偽結節構造に対するInsilicoスクリーニングに関しては新規のプログラムやデータベースの状況を確認し、実現可能性を検討する。
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Research Products
(7 results)
