マウスAPOBEC３のプロテアーゼ抑制機構解明による新規抗レトロウイルス薬開発

• 研究課題/領域番号: 16H05199
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ウイルス学
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 宮澤 正顯 近畿大学, 医学部, 教授 (60167757)
• 研究分担者: 博多 義之 近畿大学, 医学部, 講師 (30344500)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円); 2018年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2017年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
• キーワード: レトロウイルス / 宿主因子 / 複製阻害 / プロテアーゼ / APOBEC3 / 粒子成熟 / Gag-Pol前駆体 / 複製制限 / タンパク質相互作用 / プロセシング / HIV-1 / マウスレトロウイルス / ウイルス / タンパク質間相互作用 / ヒト免疫不全ウイルス / ウイルスプロテアーゼ / タンパク質プロセシング / 分子間相互作用

研究成果の概要

APOBEC3はデアミナーゼ活性非依存的にレトロウイルス複製を阻害するが、その分子機構は不明である。我々はマウスAPOBEC3がウイルス構造タンパク質切り出しと粒子成熟を阻害することを発見した。その分子機構は次の通り：１）マウスAPOBEC3はレトロウイルスGag-Pol前駆体に結合し、プロテアーゼ切り出しを阻害する。２）生理的発現量のマウスAPOBEC3が、プロテアーゼ切り出しを阻害出来る。３）この阻害にデアミナーゼ活性中心は必要でない。４）阻害活性はAPOBEC3のC-末端側半分が担う。５）マウスAPOBEC3はウイルスプロテアーゼの65から105番アミノ酸残基の範囲に結合する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

抗レトロウイルス薬の多剤併用により、先進国ではHIV-1感染者の生命予後が非感染者のそれに近付いているとされる。しかし、現在用いられている抗レトロウイルス薬では耐性株出現が不可避であり、若年感染者が短期間に治療を必要とするようになる現状からも、新たな作用機序を持つ抗HIV薬開発が喫緊の課題である。プロテアーゼ阻害薬は、活性部位への結合や二量体化の抑制を指標に開発されて来た。我々の研究成果を基礎に、Gag-Pol前駆体からのプロテアーゼ切り出しを阻害する薬物のシーズを宿主因子の分子構造から探ることにより、有効でかつ副作用の少ない新規抗レトロウイルス薬の開発に貢献できる可能性がある。

研究成果

• [国際共同研究] National Institutes of Health(米国)
• [雑誌論文] A leucine zipper-based peptide hybrid delivers functional Nanog protein inside the cell nucleus. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Hakata, Hiroyuki Michiue, Takashi Ohtsuki, Masaaki Miyazawa and Mizuki Kitamatsu
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 巻: 29 号: 7 ページ: 878-881
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2019.02.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] フレンドウイルス感染マウスにおける白血病発症機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 塚本 徹雄、河原佐智代、宮澤正顯
  • 雑誌名: Bio Clinica 巻: 印刷中
• [雑誌論文] B7-H3 negatively modulates CTL-mediated cancer immunity (2018)
  • 著者名/発表者名: Yonesaka K, Haratani K, Takamura S, Sakai H, Kato R, Takegawa N, Takahama T, Tanaka K, Hayashi H, Takeda M, Kato S, Maenishi O, Sakai K, Chiba Y, Okabe T, Kudo K, Hasegawa Y, Kaneda H, Yamato M, Hirotani K, Miyazawa M, Nishio K, Nakagawa K.
  • 雑誌名: Clin Cancer Res. 巻: - 号: 11 ページ: 2653-2664
  • DOI: 10.1158/1078-0432.ccr-17-2852
  • 査読あり
• [雑誌論文] SIV targeting of CXCR3+CD4+ T cells in secondary lymphoid organs associates with robust CXCL10 expression in monocyte/macrophage subsets. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujino, M., H. Sato, T. Okamura, A. Uda, S. Takeda, N. Ahmed, S. Shichino, T. Shiino, Y. Saito, S. Watanabe, C. Sugimoto, M. Kuroda, M. Ato, Y. Nagai, S. Izumo, K. Matsushima, M. Miyazawa, A. Ansari, F. Villinger, and K. Mori
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 印刷中 号: 13
  • DOI: 10.1128/jvi.00439-17
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Repression of miRNA function mediates inflammation-associated colon tumorigenesis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa T., J. F. Wu, M. Otsuka, T. Kishikawa, N. Suzuki, A. Takata, M. Ohno, R. Ishibashi, M. Yamagami, R. Nakagawa, N. Kato, M. Miyazawa, J. Han, and K. Koike
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 152 号: 3 ページ: 631-643
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2016.10.043
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] マウスAPOBEC3の生理機能と分子進化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮澤 正顯，博多 義之，武田 英里，李 君，河原 佐智代
  • 雑誌名: 生化学 巻: 88 号: 5 ページ: 582-592
  • DOI: 10.14952/SEIKAGAKU.2016.880582
  • ISSN: 0037-1017
  • 年月日: 2016-10-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific niches for lung-resident memory CD8+ T cells at the site of tissue regeneration enable CD69-independent maintenance. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takamura, S., H. Yagi, Y. Hakata, C. Motozono, S. R. McMaster, T. Masumoto, M. Fujisawa, T. Chikaishi, J. Komeda, J. Itoh, M. Umemura, A. Kyusai, M. Tomura, T. Nakayama, D. L. Woodland, J. E. Kohlmeier, and M. Miyazawa
  • 雑誌名: The Journal of Experimental Medicine 巻: 213 号: 13 ページ: 3057-3073
  • DOI: 10.1084/jem.20160938
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Mouse APOBEC3 interferes with proteolytic autoprocessing of Gag-Pol polyprotein and inhibits Gag processing. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Hakata, Jun Li, Takahiro Fujino, Yuki Tanaka, Rie Shimizu, and Masaaki Miyazawa
  • 学会等名: The 30th International Workshop on Retroviral Pathogenesis
  • 国際学会
• [学会発表] The requirement of B cell-intrinsic TLR7 for the production of retrovirus-neutralizing antibodies is overcome by T helper cells in an epitope-specific manner. (2018)
  • 著者名/発表者名: Sachiyo Tsuji-Kawahara and Masaaki Miyazawa
  • 学会等名: The 30th International Workshop on Retroviral Pathogenesis
  • 国際学会
• [学会発表] Fate determination with a selected epitope facilitates follicular helper T cell differentiation and protection against acute retroviral infection. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shigeki Kato, Chihiro Motozono, Sachiyo Kawahara and Masaaki Miyazawa
  • 学会等名: The 30th International Workshop on Retroviral Pathogenesis
  • 国際学会
• [学会発表] Expression of galectin-9 in normal bone marrow and Friend virus-induced erythroleukemia cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Tsukamoto and Masaaki Miyazawa
  • 学会等名: The 30th International Workshop on Retroviral Pathogenesis
  • 国際学会
• [学会発表] エピトープ特異性によるCD4陽性エフェクターT細胞機能の制御と腫瘍免疫 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮澤 正顯
  • 学会等名: 第69回日本皮膚科学会中部支部学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] Mouse APOBEC3 disrupts proteolytic autoprocessing of retroviral Gag-Pol precursors through direct binding to the protease domain (2017)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Miyazawa, Yoshiyuki Hakata, Jun Li, Takahiro Fujino, and Yuki Tanaka
  • 学会等名: The 29th International Workshop on Retroviral Pathogenesis
  • 国際学会
• [学会発表] A Checkpoint Molecule B7-H3 as a Novel Immune Therapy Target for Non-Small Cell Lung Cancer (NSCLC) (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Yonesaka, K. Kudoh, S. Takamura, H. Sakai, R. Kato, K. Haratani, T. Takahama, K. Tanaka, H. Hayashi, H. Kaneda, M. Takeda, O. Maenishi, M. Yamato, M. Miyazawa, K. Nishio, K. Nakagawa
  • 学会等名: 18th World Conference on Lung Cancer
  • 国際学会
• [学会発表] T細胞受容体親和性による感染防御性CD4陽性T細胞分化の制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮澤 正顯
  • 学会等名: 第26回日本組織適合性学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] T-helper cell fate determination and Toll-like receptor 7 overriding by priming with a selected retroviral epitope. (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa, M., Motozono, C., Tsuji-Kawahara, S., and Kato, S.
  • 学会等名: The 28th International Workshop on Retroviral Pathogenesis
  • 発表場所: Bourbon Orleans Hotel, New Orleans, Louisiana, U.S.A.
  • 年月日: 2016-12-05
  • 国際学会
• [学会発表] Vaccine-elicited preferential induction of germinal center follicular helper T cells is associated with protection against retroviral infection. (2016)
  • 著者名/発表者名: Motozono, C., Tsuji-Kawahara, S., Takamura, S., Yagi, H., Miyazawa, M.
  • 学会等名: The 44th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
  • 発表場所: Sapporo Convention Center, Sapporo
  • 年月日: 2016-11-18
• [学会発表] Autophagy-independent maintenance of resident memory CD8+ T cells in the lung. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takamura S. and Miyazawa, M.
  • 学会等名: The 44th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
  • 発表場所: Sapporo Convention Center, Sapporo
  • 年月日: 2016-11-18
• [学会発表] B cell-intrinsic TLR7 signaling is required to prevent the generation of recombinant viruses follwoing retrovirus infection. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuji-Kawahara, S., Kawasaki, Y., Motozono, C., Takamura, S., and Miyazawa, M.
  • 学会等名: The 44th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
  • 発表場所: Sapporo Convention Center, Sapporo
  • 年月日: 2016-11-18
• [学会発表] Functional evolution of retrovirus restriction enzyme APOBEC3: Genetic polymorphisms and isoforms. (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa, M.
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Molecular Basis of Virus-Host Interactions
  • 発表場所: ACU and Sapporo Convention Center, Sapporo
  • 年月日: 2016-10-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] CD4陽性T細胞認識エピトープが決める感染防御免疫応答の行方 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮澤正顯
  • 学会等名: 2016年度眼科COI学術講演会
  • 発表場所: ヒルトン大阪, 大阪市
  • 招待講演
• [図書] 解明病理学第3版 (2017)
  • 著者名/発表者名: 青笹克之、加藤光保、菅野 祐幸編 宮澤 正顯 章分担
  • 総ページ数: 818
  • 出版者: 医歯薬出版
  • ISBN: 9784263731789
• [備考] 近畿大学医学部免疫学教室
  • URL: https://www.med.kindai.ac.jp/immuno/
• [備考] 近畿大学医学部免疫学教室
  • URL: http://www.med.kindai.ac.jp/immuno/
• [学会・シンポジウム開催] The 30th International Workshop on Retroviral Pathogenesis (2018)