中枢神経疾患を引き起こす麻疹ウイルスによる神経細胞感染の構造基盤

• Project/Area Number: 22K15047
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 鈴木 干城 京都大学, 医生物学研究所, 助教 (80833334)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: 麻疹ウイルス / 構造生物学 / X線結晶構造解析 / 受容体 / 膜融合 / SSPE

Outline of Research at the Start

麻疹ウイルスによる感染症である麻疹は発熱や咳を主症状とするが、ウイルスが脳内に持続感染し、数年の潜伏期間を経て進行性の脳炎(SSPE)を発症することがある。ウイルスはシナプスを介して神経細胞間を伝播すると考えられるが、感染機序は十分理解されていない。申請者らは、神経細胞でのウイルス伝達を担う宿主受容体分子としてCADM1と2を同定した。受容体分子は、ウイルス表面の受容体結合タンパク質Hにより認識される。本研究では、H-CADM分子複合体のX線結晶構造解析により麻疹ウイルスの神経細胞感染メカニズムを解明する。研究成果はHとCADM分子の相互作用領域を標的としたSSPE治療薬開発の構造基盤となる。

Outline of Annual Research Achievements

Hタンパク質とCADM分子の相互作用を確認するため、それぞれを組換えタンパク質として調製するための検討を行った。Hタンパク質のストークがCADMとの相互作用に重要であることが報告されているため、ヘッドとストークを両方含むHタンパク質コンストラクトを設計し、ヒト培養細胞を用いて発現させた。発現させたHタンパク質をNiアフィニティークロマトグラフィーとゲルろ過クロマトグラフィーで精製することに成功した。CADM分子はショウジョウバエ由来S2細胞をを用いて発現させ、strep-tagアフィニティークロマトグラフィー、ゲルろ過クロマトグラフィーを用いて精製することに成功した。精製したタンパク質を用いてBiacoreを用いた結合実験を行ったが、HとCADMの結合は確認できなかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

Hタンパク質とCADM分子の結合が確認できなかったため。

Strategy for Future Research Activity

stalkドメインを発現コンストラクトに含めると、Hタンパク質が不安定化するため、CADMとの結合能を維持しつつ、精製タンパク質として安定な発現コンストラクトの検討を進める。