2013 Fiscal Year Annual Research Report
ウィルスと宿主の蛋白質間相互作用による抗ウィルス効果の抑制と再活性化の構造基盤
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecular basis of host cell competency in virus infection |
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| Project/Area Number |
25115507
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
片平 正人 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (70211844)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | HIV / ＡＰＯＢＥＣ３Ｇ / 抗HIV活性 / Vif / リアルタイムモニタリング / NMR |
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| Research Abstract |
ヒトのAPOBEC3Gタンパク質(A3G)は、HIVのマイナス鎖DNAに作用し、シトシン塩基を脱アミノ化してウラシル塩基に変換する。これによってHIVの遺伝情報は破壊され、A3Gは抗HIV活性を発揮する。CCC配列の3番目のシトシン塩基が脱アミノ化反応の標的となるが、CCC配列が5’端近くに位置するほど脱アミノ化反応が早く進行する事を、NMRシグナルを用いたリアルタイムモニタリング法によって見出した。A3GのDNAへの非特異的な結合とDNA上におけるA3Gのスライディングを考慮したカイネティックモデルを構築し、実験結果を解析した。その結果、A3Gの脱アミノ化反応の触媒活性は、A3GがDNA上を上流に向かってスライディングしながらCCCに到達した際の方が、下流に向かってスライディングしながらCCCに到達した際より大きい事が分かった。5’端に近いCCCほど、その下流に結合したA3Gが上流に向かってスライディングしながら当該箇所に到達する確率が高くなるが、その際に触媒活性に上記のような大小関係があると、5’端に近いCCCほど脱アミノ化が早く生じる事になる。
HIVのVifタンパク質は、A3Gに結合しこれを不活化する。我々はヒートショックタンパク質70(Hsp70)がVifと相互作用する事で、A3Gの抗HIV活性を復活させる事を見出した。そこでHsp70とVifの相互作用様式を構造学的に解析して、A3Gの抗HIV活性復活のメカニズムを明らかにする事を目指している。Vifは単体では難溶性で不安定であるが、CBFβ、EloB、EloC及びCul5の各タンパク質と５者複合体を形成する事で可溶化し、安定に存在する事が分かっている。Vifを含めた合計５つのタンパク質の発現系を構築し、これらを共発現する事で構造解析に供するVifを得る事とした。これまでに複数のタンパク質に関して発現系を構築した。
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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
NMR法を用いたリアルタイムモニタリングに関し、測定データを適切なカイネティックモデルを用いて解析する事を完了し、APOBEC3Gの動作メカニズムに関する知見を得る事に成功した。またVifとAPOBEC3Gの相互作用の解析に関し、タンパク質発現系の構築が予定通りに進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
Vifの安定化に必要とされている各種タンパク質の発現・精製を行い、これらのタンパク質の補助により、VifとAPOBEC3Gの相互作用を解析する。またHsp70タンパク質によって、この相互作用を分断する事の可否を検証する。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Quantitative analysis of the location- and sequence-dependent deamination by APOBEC3G using real-time NMR2014
Author(s)
Furukawa, A., Sugase, K., Morishita, R., Nagata, T., Kodaki, T., Takaori, A., Ryo, A. and Katahira, M.
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Journal Title
Angew. Chem. Int. Ed.
Volume: 53
Pages: 2349-2352
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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