ウイルスRNA応答性の自然免疫機構の構造基盤解析

• 研究課題/領域番号: 18K06103
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分43020:構造生物化学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 竹下 大二郎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (80613265)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: RNAウイルス / タンパク質合成 / 自然免疫 / 構造解析 / タンパク質 / RNA

研究成果の概要

翻訳因子リン酸化酵素は、細胞性ストレスを認識して活性化し、全般的なタンパク質合成の抑制を誘導する。しかし、ストレス応答でカギとなっている翻訳因子リン酸化酵素が、ストレス因子を認識して活性発現して、翻訳制御する分子メカニズムは不明であり、解明すべき課題として残されている。本研究では、RNA依存的に活性化するタンパク質PKRに着目して、構造機能相関を明らかにする研究を進めている。また、PKR阻害因子にも着目して、構造機能解析も行い、一つのウイルス性タンパク質に関して構造決定と機能解析を行った。本成果は、論文発表、学会発表を行って、成果を公表する予定としている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞にウイルスが感染すると、細胞内ではストレスが掛かり自然免疫機構を誘導する。細胞内にRNAが生じるとタンパク質合成が抑制される現象は古くから知られていたが、その活性発現のメカニズムは不明のまま残されている。本研究では、タンパク質合成に働く因子であるPKRに着目して、構造機能相関を明らかにする研究を進めている。これまでの結果、長鎖RNAとPKR複合体を高純度で調製することが可能となっている。また、PKR阻害性ウイルス因子にも着目して、構造決定と機能解析を実施した。宿主の抗ウイルス機構とウイルスの阻害機構の一端を明らかにするもので、進化的観点からも学術的意義が大きい。