インフルエンザウイルスの増殖を阻害するパントロピック特殊環状ペプチドの構築

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25670224
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
• Principal Investigator: 小原 道法 公益財団法人東京都医学総合研究所, ゲノム医科学研究分野, 副参事研究員 (10250218)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 特殊環状ペプチド / インフルエンザウイルス / HA蛋白質 / 抗ウイルス剤 / パントロピック

Research Abstract

全てのインフルエンザウイルス亜型に対して感染阻害・治療効果を有する特殊環状ペプチドの構築を目的とした。インフルエンザ亜型間で高度に保存されるHA領域のステムドメイン構造を有するスクリーニング用蛋白質の構築： HAタンパク質には亜型間で高度に保存されるアミノ酸配列が複数存在するが、そうした配列ペプチドに結合する抗体を作製してもHAの立体構造は認識できない。そこで、亜型間で高度に保存されるstalkドメインの立体構造のうち、結合面の立体構造に関わるHA1領域（18～42番と291番からHA2までの領域）と、HA2のfusion peptide（1～23番）、Helix A（38～58番）から成るコンストラクトを作製した。作製したHA蛋白質の大量発現・精製し、これを用いて特殊環状ペプチドライブラリーのスクリーニングを行い、結合を示す特殊環状ペプチドを選択した。
強い中和活性を示した特殊環状ペプチド(iHA-100)のインフルエンザウイルスの増殖阻害活性の作用機序の解析を進めた。特殊環状ペプチド(iHA-100)のインフルエンザウイルス増殖阻害の作用機序は、HA結合を介したウイルス粒子の中和活性（細胞への吸着阻害）に加え、細胞内での侵入に必須のステップ（HAによる膜融合）を阻害する活性を有することが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

特殊環状ペプチドライブラリーのスクリーニングを行い、結合を示す特殊環状ペプチドを選択した。強い中和活性を示した特殊環状ペプチド(iHA-100)のインフルエンザウイルスに対する増殖阻害活性の作用機序の解析を進め,in vivoにおいてもリレンザよりも強力な阻害活性をえた。

Strategy for Future Research Activity

特殊環状ペプチド(iHA-100)のインフルエンザウイルスHA蛋白質結合部位を同定する。さらにグループ1及び２亜型に共通して阻害活性を示す特殊環状ペプチドのスクリーニングを進める。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

iHA-100ペプチド合成に関わる特殊アミノ酸の入手が本年度中に間に合わず、一部研究が進められなかった。これにより次年度への研究費繰り越しが生じた。
特殊アミノ酸入手のめどが立っているので阻害活性を示す特殊環状ペプチドのスクリーニングに必要な試薬・器材の購入経費とする。

Research Products

• [Journal Article] Histopathological evaluation of the diversity of cells susceptible to H5N1 virulent avian influenza virus (2014)
  • Author(s): Haru Ogiwara, Fumihiko Yasui, Keisuke Munekata, Asako Takagi-Kamiya, Tsubasa Munakata, Namiko Nomura, Futoshi Shibasaki, Kazuhiko Kuwahara, Nobuo Sakaguchi, Yoshihiro Sakoda, Hiroshi Kida, Michinori Kohara
  • Journal Title: American Journal of Pathology Volume: 184 Pages: 171-183
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2013.10.004
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Phagocytic cells contribute to the antibody-mediated elimination of pulmonary-infected SARS coronavirus (2014)
  • Author(s): Fumihiko Yasui, Michinori Kohara, Masahiro Kitabatake, Toru Nishiwaki, Hideki Fujii, Chise Tateno, Misako Yoneda, Kouichi Morita, Kouji Matsushima, Shigeo Koyasu, Chieko Kai
  • Journal Title: Virology Volume: 454 Pages: 157-168
  • DOI: 10.1016/j.virol.2014.02.005
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Broad-Spectrum Detection of H5 Subtype Influenza A Viruses with A New Fluorescent Immunochromatography System (2013)
  • Author(s): Akira Sakurai, Katuyoshi Takayama, Namiko Nomura, Tsubasa Munakata, Naoki Yamamoto, Tsuruki Tamura, Jitsuho Yamada, Masako Hashimoto, Kazuhiko Kuwahara, Masatoshi Okamatsu, Yoshihiro Sakoda, Yoshihiko Suda, Yukuharu Kobayashi, Nobuo Sakaguchi, Hiroshi Kida, Michinori Kohara and Futoshi Shibasaki
  • Journal Title: PLoSONE Volume: 8 Pages: e76753
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0076753
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Infection of a Japanese isolate of highly pathogenic avian influenza virus (H5N1) to macaques by aerosol exposure (2013)
  • Author(s): Tomoko Fujiyuki, Misako Yoneda, Fumihiko Yasui, Takeshi Kuraishi, Shosaku Hattori, Hyun-jeong Kwon, Keisuike Munekata, Yuri Kiso, Hiroshi Kida, Michinori Kohara, Chieko Kai
  • Journal Title: PLoSONE Volume: 8 Pages: e83551
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0083551
  • Peer Reviewed