HIVアクセサリー遺伝子Vprによるゲノム不安定性の分子機構

• 研究課題/領域番号: 12213161
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 国立国際医療センター(研究所)
• 研究代表者: 石坂 幸人 国立国際医療センター(研究所), 難治性疾患研究部, 部長 (30281687)
• 研究分担者: 志村 まり 国立国際医療センター(研究所), 難治性疾患研究部, 室長 (90226267) ; 佐藤 裕子 国立国際医療センター(研究所), 難治性疾患研究部 超微細, 室長 (10137713)
• 研究期間 (年度): 2000 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 36,700千円 (直接経費: 36,700千円); 2004年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円); 2003年度: 7,300千円 (直接経費: 7,300千円); 2002年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円); 2001年度: 8,400千円 (直接経費: 8,400千円); 2000年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
• キーワード: HIV-1 / Vpr / HP1 / PCS / ゲノム不安定性 / HIV / ヘテロ クロマチン蛋白質 / 染色体 / ヘテロクロマチン蛋白質 / アクセサリー遺伝子 / 染色体異常 / 悪性リンパ腫 / 細胞周期異常 / サイクリンB / セクリン / APC / M期遅延

研究概要

HIV-1感染者6例の末梢血でのmetaphase spreadを作製し観察したところ、全例でpremature sister chromatid separation (PCS)を認めた。また野生型Vprを有するウイルスと欠失したウイルスを健常人末梢血単核球細胞に感染させるとVpr依存的にPCSが認められた。さらにVpr発現細胞では解析した細胞の約半数のにPCSが認められたことから、HIV-1感染で認められるPCSはVprに依存している事が示された。またVprによるPCSでは、コヒーシン蛋白質(SCC1/Rad21)を始めとする複数のキネトコア構成蛋白質(INCENP、Aurora-B、CENP-F)が失われていた。VprはM期染色体の特にセントロメア領域に染色性を認め、CENP-Aと結合する事を見出した。一方、Vprの結合蛋白質であるヒストンアセチル化酵素p300の局在も、同様にセントロメア領域に認めた。さらにヒストンメチル化酵素suv39h1がVpr発現早期から消失傾向を示した。Vpr/p300複合体の凝縮染色体のセントロメア局在により、メチル化ヒストンで結合するヘテロクロマチン蛋白質(HP1α)の遊離やヒストンメチル化酵素suv39h1の消失により、メチル化/アセチル化のバランスが破綻していることが示唆される。また、p300siRNAによりHP1αの消失およびPCSが抑制された。この事実は、クロマチンのアセチル化、引き続き生じるHP1αの消失が引き金となって、セントロメアおよびコヒーシン領域に至るキネトコア構成タンパク質群が失われ、結果としてPCSが誘導されていることが考察される。今回見いだされた現象がHIV感染者で高頻度に認められる悪性リンパ腫の病因を理解するための手がかりを与えるものと思われる。また、Vprによるクロマチンのアセチル化が、ウイルス感染や複製においてどのような役割を担っているかを明らかにすることも重要である。

研究成果

• [雑誌論文] uclear Trafficking of Macromolecules by an Oligopeptide Derived from Vpr of Human Immunodeficiency Virus Type-1. (2004)
  • 著者名/発表者名: Taguchi T et al.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res. Commun. 320 ページ: 18-26
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Nuclear export signal in CDC25B. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uchida S et al.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 316 ページ: 226-232
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Binding of 14-3-3b but not 134-3-3s controls the cytoplasmic localization of CDC25B : binding site preferences of 14-3-3 subtypes and the subcellular localization of CDC25B (2004)
  • 著者名/発表者名: Uchida S et al.
  • 雑誌名: J.Cell Sci. 117 ページ: 3011-3020
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Nuclear Trafficking of Macromolecules by an Oligopeptide Derived from Vpr of Human Immunodeficiency Virus Type-1. (2004)
  • 著者名/発表者名: Taguchi T., Shimura M., Osawa Y., Suzuki Y., Mizoguchi I., Niino K., Takaku F., Ishizaka Y.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 320 ページ: 18-26
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Yamashita K. Nuclear export signal in CDC25B. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uchida S, Ohtsubo M, Shimura M, Hirata M, Nakagama H, Matsunaga T, Yoshida M, Ishizaka Y
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. Mar26;316(1) ページ: 226-32
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Yamashita, K. Binding of 14-3-3b but not 134-3-3s controls the cytoplasmic localization of CDC25B : binding site preferences of 14-3-3 subtypes and the subcellular localization of CDC25B. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uchida, S., Kuma, A., Ohtsubo, M., Shimura, M., Hirata, M., Nakagama, H., Matsunaga, T., Ishizaka.Y.
  • 雑誌名: J.Cell Sci. 117 ページ: 3011-3020
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Nuclear export signal in CDC25B. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uchida S, Ohtsubo M, Shimura M, Hirata M, Nakagama H, Matsunaga T, Yoshida M, Ishizaka Y, Yamashita K.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 316 ページ: 226-232
• [雑誌論文] Binding of 14-3-3b but not 14-3-3s controls the cytoplasmic localization of CDC25B : binding site preferences of 14-3-3 subtypes and the subcellular localization of CDC25B (2004)
  • 著者名/発表者名: Uchida S., Kuma, A., Ohtusbo, M., Shimura, M., Hirata, M., Nakagama, H., Matsunaga, T., Ishizaka, Y., Yamashita, K.
  • 雑誌名: J.Cell Sci. 117 ページ: 3011-3020
• [文献書誌] Uchida, S., Kuma, A., Ohtsubo, M., Shimura, M., Hirata, M., Nakagama, H., Matsunaga, T., Ishizaka, Y., Yamashita, K.: "Binding of 14-3-3b but not 134-3-3s controls the cytoplasmic localization of CDC25B : binding site preferences of 14-3-3 subtypes and the subcellular localization of CDC25B."J.Cell Sci.. (In press).
• [文献書誌] Uchida, S., Ohtsubo, M., Shimura, M., Hirata, M., Nakagama, H., Matsunaga, T., Yoshida, M., Ishizaka, Y., Yamashita, K.: "Nuclear export signal in CDC25B."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 316. 226-232 (2004)
• [文献書誌] Minemoto, Y, Uchida, S., Ohtsubo, M., Shimura, M., Sasagawa, T., Hirata, M., Nakagama, H., Ishizaka Y, Yamashita, K.: "Loss of p53 Induces M-phase retardatio following G2 DNA camage Checkpoint abrogation."Arch.Biochem.Biophys.. 412. 13-19 (2003)
• [文献書誌] Mishima Y, Terui Y, Mishima Y, Katsuyama M, Mori M, Tomizuka H, Takizawa T, Miyazato A, Ueda M, Yamada M, Hayasawa H, Mizunuma N, Ishizaka Y, Ikeda K, Kato T, Ozawa K, Hatake K.: "New human myelodysplastic cell line, TER-3 : G-CSF specific downregulation of Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase IV"J Cell Physiol.. 191. 183-190 (2002)
• [文献書誌] Mishima, T., Mishima, Y., Terui, Y., Katsuyama, M., Yamada, M., Mori, M., Ishizaka, Y., Ikeda, K., Watanabe, J., Mizunuma, N., Hayasawa, H., Hatake, K.Res: "Ristance mechanisms of CD13/Aminopeptidase-Nto apoptosis mediated by endothelial cells"J. Natl. Cancer Inst.. 94. 1020-1028 (2002)
• [文献書誌] Minemoto, Y., Uchida, S., Ohtsubo, M., Shimura, M., Sasagawa, T., Hirata, M., Nakagama, H., Ishizaka, Y., Yamashita, K: "Loss of p53 Induces M-phase retardation following G2 DNA damage Checkpoint abrogation"Archives of Biochemistry and Biophysics. (in press).
• [文献書誌] Mishima, T., Yuko Mishima, Y., Terui, Y., Katsuyama, M., Yamada, M., Mori, M., Ishizaka, Y., Ikeda, K., Watanabe, J., Mizunuma, N., Hayasawa, H., Hatake, K.: "Resistance mechanisms of CD13/Aminopeptidase-N to apoptosis mediated by endothelial cells"J.Natl.Cancer Inst. (in press.).
• [文献書誌] Mori M., Terui, Y., Tanaka, M., Ymizuka, H., Mishima, Y., Ikeda, M., Kasahara, T., Uwai, M., Ueda, M., Inoue, R., Itoh, T., Yamada, M., Hayasawa, H., Furukawa, Y., Ishizaka, Y., Ozawa, K., Hatake, K.: "Antitumor effect of b2-microglubulin in leukemic cell-bearing mice via apoptosis-inducing activity : activation of caspase-3 and nuclear factor-kB"Cancer Res. 61. 4414-4417 (2001)
• [文献書誌] 1.Shimura, M., Ishizaka, Y.: ".Inhibition by quercetin of micronuclei formation via VPR, an accessory gene of HIV"Recent Res,Devel.Cancer. 3. 1-5 (2001)
• [文献書誌] Terui,Y.,Mori,M.,Tomizuka,H.,Takizawa,T.,Miyazato,A.,Uwai,M.,Mishima,Y.,Ueda,,M.,Inoue,R.,Yamada,M.,Ishizaka,Y.,Ikeda,K.,Kato,T.,Ozawa,K., and Hatake,K.: "A new human myelodysplastic cell line, TER-3 : G-CSF specific downregulation of calmodulin-dependent kinase TV."1. J Cell Phys.,. (in press.).
• [文献書誌] Uwai M,Terui Y,MishimaY,Tomizuka H,Ikeda M,Itoh T,Mori M,Ueda M,Inoue,R.,Yamada,M.,Hayasawa,H.,Horiuchi,T.,Niho,Y.,Matsumoto,M.,Ishizaka,Y.,Ikeda,K.,Ozawa,K.,and Hatake,K.: "A new apoptotic pathway for complement factor B derived fragment Bb."J Cell Physiol.,. 185. 280-292v (2000)
• [文献書誌] Shimura,M.,Okuma,E.,Yuo,A.,Hatake,K.,Takaku,F.,Ishizaka,Y.: "Oxidative stress involved in room temperature induced apoptosis of HL-60 cells."J.Leukoc.Biol.. 68. 87-96 (2000)
• [文献書誌] Yano,R.,Shimura,M.,Taniguchi,M.,Hayashi,Y.,Suzuki,T..,Hatake,K.,Takaku,F.,and Ishizaka,Y. : "Improved gene transfer to neuroblastoma cells by a monoclonal antibody targeting RET, a receptor tyrosine kinase."Human Gene Therapy. 11. 995-1004 (2000)
• [文献書誌] Okuma,E.,Saeki,K.,Shimura,M.,Ishizaka,Y.,Yasugi,E.,and Yuo,A.: "Induction of apoptosis in human hematopoietic U937 cells by granulocyte-macrophage colony-stimulating factor : possible existence of caspase-3 like pathway."Leukemia. 14. 612-619, (2000)
• [文献書誌] Shimura,M.and Ishizaka,Y.: "Inhibition by quercetin of micronuclei formation via Vpr, an accessory gene of HIV."Recent Research Developments in Cancer.(in press).
• [文献書誌] 石坂幸人,志村まり: "HIVアクセサリー遺伝子Vprの基礎と新規抗エイズ療法"医療. 9 (2000)
• [文献書誌] 石坂幸人,志村まり: "非ウイルス性ベクターシステムの構築"日本ビジネスレポート社、. 8 (2000)