HIV-Iの核移行を阻害する抗HIV薬の開発

• 研究課題/領域番号: 18659135
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ウイルス学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 間 陽子 独立行政法人理化学研究所, 辻本細胞生化学研究室, 先・任研究員 (50182994)
• 研究期間 (年度): 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 2006年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
• キーワード: HIV-1アクセサリー蛋白質Vpr / 核輸送担体importinα / 低分子化合物 / 核移行阻害 / 結合阻害 / マクロファージへの感染阻害 / 最適化 / 共結晶構造解析

研究概要

以前に申請者らは、ヒト免疫不全ウイルス1型(HIV-1)アクセサリー蛋白質VprがImpαのみを介して核移行する新規核移行機序を有することを発見した。さらに、Vprと核輸送担体importinαとの結合がマクロファージへのHIV-1感染に必須であるということを世界に先駆けてみいだした。そこで、Vprとimportinαとの結合を阻害する低分子化合物を開発し、新たなる抗HIV-1薬の創製を目指した。まず、大量精製したGSTとHis tag融合VprおよびImpαを用いて、VprとImpαとの結合を正確、簡便および高感度に検出するためのELISA binding法を構築した。このELISA法を用いて、2000化合物からスクリーニングして、VprとImpαの結合を阻害する低分子化合物49種を選択した。その内11種の化合物が、GST pull down法においてVprとImpαの結合を、2種類がin vitro核移行解析においてVprの核移行を阻害した。また、同定された化合物は細胞内で主に作動しているclassicalなNLSの核移行に効果を及ぼさなかったと同時に、ミトコンドリアの活性を指標とするMTT法により、細胞傷害性が低いことが明らかとなった。興味深い事に、解析した1種類がマクロファージにおけるウイルス感染を阻害した。この化合物が、VprとImpαのどちらに結合するかをBlue NATIVE PAGEを用いて解析した結果、化合物はVprに結合しスメア状にシフトしていることが確認された。現在、大規模スクリーニングと化合物の最適化のためにVprとImpα複合体のX線結晶構造解析を進めている。一方、HIV-1感染の初期過程を可視化するために、的かつ蛍光バイオイメVpr蛍光蛋白質融合Vprを用いた蛍光バイオイメージング技術を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] A novel nuclear import of Vpr promoted by importin α is crucial for HIV-1 replication in macrophages (2007)
  • 著者名/発表者名: Nitahara-Kasahara Y., Kamata M., Yamamoto T., Zhang X., Muneta K., Miyamoto Y., Iijima S., Yoneda Y., Tsunetsugu-Yokota Y., Aida Y.
  • 雑誌名: J. Virol. (印刷中)
• [雑誌論文] HIV-1 Vpr inhibits pre-mRNA splicing via interaction with spliceosome-associated protein 145 (SAP 145) (2007)
  • 著者名/発表者名: Hashizume C., Kuramitsu M., Isogai M., Kamata M., Aida Y.
  • 雑誌名: Microbes Infect. (印刷中)
• [雑誌論文] Human immunodeficiency virus type 1 Vpr induces cell cycle arrest at the Gl phase and apoptosis via disruption of mitochondorial function in rodent cells (2006)
  • 著者名/発表者名: Azuma A., Matsuo A., Suzuki T., Kurosawa T., Zhang X., Aida Y.
  • 雑誌名: Microbes Infect. 8 ページ: 670-679