単純ヘルペスウイルス1型におけるインターフェロン抑制機構の構造基盤

• Project/Area Number: 21K14787
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 小林 淳 国立感染症研究所, インフルエンザ・呼吸器系ウイルス研究センター, 研究員 (00834433)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 単純ヘルペスウイルス１型 / 病原性因子 / 宿主因子 / 複合体立体構造解析 / 増殖機構 / 単純ヘルペスウイルス1型 / 構造生物学 / 立体構造解析 / 単純ヘルペスウイルス

Outline of Research at the Start

単純ヘルペスウイルス1型（HSV-1）のタンパク質γ34.5はI型インターフェロンを無効にすることでウイルス増殖の中心的な役割を持つ。その立体構造の解明は次世代のヘルペスウイルス感染症治療薬・ウイルス療法薬の開発双方に極めて大きなインパクトを与える。本研究では、次世代創薬の加速に向けた基盤情報を取得するために、γ34.5単独とγ34.5が標的とするヒトタンパク質との複合体立体構造を決定し、HSV-1の増殖機構をタンパク質構造レベルで明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

単純ヘルペスウイルス1型 (HSV-1) は主に口や唇などに水疱 (口唇ヘルペス) を引き起こすウイルスである。HSV-1は病原体である一方、腫瘍細胞のみを破壊するよう改変し、標準治療と比較して極めて有効な抗がん剤 (ウイルス療法薬) として応用された。承認されたウイルス療法薬に続き、新たな改変が導入されたウイルス療法薬が開発途上にある。こうした背景からHSV-1研究の重要性は高まっている。本研究ではHSV-1の増殖において中心的な役割を持つγ34.5とγ34.5が標的とするヒトタンパク質複合体の立体構造を決定し、HSV-1増殖機構の一端を明らかにする。
γ34.5の大量発現・精製系の構築を様々な手法を用いて行ったが、結晶化条件のスクリーニングに使用できる量のγ34.5を得ることはできず、γ34.5単独の立体構造解析は断念した。次いで、ヒトタンパク質protein phosphatase 1　α subunit（PP1α）の大量発現・精製系を構築し、PP1αと結合すると考えられるγ34.5の領域をペプチド合成した。これらを混合し、ゲル濾過カラムクロマトグラフィー/SDS-PAGEで結合することを確認し、γ34.5ペプチド-PP1α複合体の調整条件を確立した。このγ34.5ペプチド-PP1α複合体の結晶化条件スクリーニングを行い、複数条件で結晶が得られた。また、そのうちの1条件はPP1α単独では結晶が得られず、γ34.5ペプチドを添加した時のみ結晶が得られたため、目的とする複合体の結晶である可能性が強く示唆された。

Research Products

• [Remarks] 国立感染症研究所 村山庁舎一般公開 タンパク質の結晶化
  • URL: https://www.niid.go.jp/niid/ja/open-campus/openhouse/open-campus-murayama.html