無細胞プロテインアレイによるHCVプロテアーゼにより切断される新規宿主因子の探索

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26830140
• Research Institution: Kanagawa Cancer Center Research Institute
• Principal Investigator: 室井 敦 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立がんセンター(臨床研究所), その他部局等, 研究員 (60609402)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ウイルス / プロテアーゼ / 無細胞タンパク質合成

Outline of Annual Research Achievements

HCVはC型肝炎の原因ウイルスとして知られ、世界で1億８０００万人以上の感染者が存在するとされる。感染後、その一部は肝硬変を経て肝がんへと進行し、国内だけで年間３万人以上が死亡する肝臓がん患者の８割以上に感染が認められる。HCVの感染・増殖には様々な宿主タンパク質が関与していることが知られているが、近年になって、HCVの持つプロテアーゼが宿主の免疫系に関わるいくつかのタンパク質を切断し不活化することが報告された。このことは、HCVが自らの持つプロテアーゼを用いて細胞内環境を積極的に改変している可能性を示唆するものである。そこで本研究では、コムギ無細胞タンパク質合成技術を用いウイルスプロテアーゼによって切断される宿主タンパク質を網羅的にスクリーニングすることで、HCV治療のターゲットとなりうる新たな宿主タンパク質を同定するとともに、HCVによる細胞内環境の改変について新たな知見を得ることを目的とした。
本研究ではまず、無細胞タンパク質合成技術によって合成したヒト膜タンパク質およびHCVプロテアーゼを用いて切断基質候補タンパク質を選抜し、更にそれぞれのタンパク質における切断部位の同定を行った。その後、切断基質候補タンパク質のノックダウン、過剰発現を行った細胞にHCVを感染させることで、実際にHCVの感染・増殖に関与するタンパク質をスクリーニングした。これらに基づき、各候補タンパク質およびその切断がHCVの感染・増殖において果たす機能について解析を試みた。これらの結果は、新たなHCV治療薬の開発や、現在HCV感染治療薬として臨床応用されているプロテアーゼ阻害剤の改良だけでなく、HCVと同様に自身のプロテアーゼを持つHIVなどの他のウイルスの研究への応用にも繋がると期待される。