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HIV構造蛋白質Gagの機能制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K07594
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49060:ウイルス学関連
研究機関横浜市立大学

研究代表者

宮川 敬  横浜市立大学, 医学部, 准教授 (20580046)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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)
キーワード宿主-ウイルス相互作用 / ウイルス-宿主相互作用 / ヒト免疫不全ウイルス / 内因性免疫
研究開始時の研究の概要

HIV構造蛋白質Gagは、ウイルス複製環全体に関わる重要な蛋白質であるにも関わらず、その詳細な機能調節機構は不明である。本研究では、複雑なGagの挙動を反映した独自のアッセイ系を用い、Gagを機能不全に導く蛋白質を探索し、宿主によるGag機能制御機構やヒトのもつ生体防御機構について解明する。また、Gagは他のウイルス蛋白質に比べ変異許容度が低いため、Gagを標的薬に対する耐性ウイルス出現リスクも相対的に低いと予想されている。そこで、これらの生細胞アッセイ系を用いてGagを機能不全に導く化合物を探索し、Gag標的薬の有用性を検証する。

研究成果の概要

HIV構造タンパク質Gagは、ウイルス複製に関わる重要因子であるにも関わらず、宿主免疫による制御機構は不明である。本研究では、自然免疫関連因子のうちGagの機能制御に関わる因子を包括的に探索、解析した。その結果、膜貫通型タンパク質MALがGagと強く相互作用する宿主タンパク質として同定された。MAL発現細胞では、HIV粒子産生が顕著に抑制され、その細胞内のエンドソームにGagが蓄積していた。しかし、MALの抗ウイルス活性は、HIVアクセサリータンパク質Nefによって阻害された。これらの結果から、ヒトが本来有する抗ウイルス活性がウイルスによって不活化される新たな機構が明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、タンパク質間相互作用を生細胞でリアルタイムに検出可能な実験系を用いて、ヒト免疫不全ウイルスを顕著に抑制する機能をもつヒトタンパク質を多数同定し、宿主の自然免疫応答機構、およびウイルスがそれを克服する作用機序を明らかにした。これまで知られていなかったウイルスタンパク質の新たな機能が明らかとなり、ヒトが本来有する抗ウイルス活性を利用したHIV-1感染症の新規治療法開発に将来的に寄与するものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] MAL inhibits the production of HIV-1 particles by sequestering Gag to intracellular endosomal compartments.2022

    • 著者名/発表者名
      Miyakawa K, Nishi M, Jeremiah SS, Morikawa Y, Ryo A
    • 雑誌名

      Frontiers in virology

      巻: 2 ページ: 836125-836125

    • DOI

      10.3389/fviro.2022.836125

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cleavage of TANK-Binding Kinase 1 by HIV-1 Protease Triggers Viral Innate Immune Evasion.2021

    • 著者名/発表者名
      Jeremiah SS, Miyakawa K, Matsunaga S, Nishi M, Kudoh A, Takaoka A, Sawasaki T, Ryo A.
    • 雑誌名

      Front Microbiol.

      巻: 12 ページ: 643407-643407

    • DOI

      10.3389/fmicb.2021.643407

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PIM kinases facilitate lentiviral evasion from SAMHD1 restriction via Vpx phosphorylation2019

    • 著者名/発表者名
      Miyakawa Kei、Matsunaga Satoko、Yokoyama Masaru、Nomaguchi Masako、Kimura Yayoi、Nishi Mayuko、Kimura Hirokazu、Sato Hironori、Hirano Hisashi、Tamura Tomohiko、Akari Hirofumi、Miura Tomoyuki、Adachi Akio、Sawasaki Tatsuya、Yamamoto Naoki、Ryo Akihide
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 1844-1844

    • DOI

      10.1038/s41467-019-09867-7

    • NAID

      120006949469

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Allosteric Regulation of HIV-1 Capsid Structure for Gag Assembly, Virion Production, and Viral Infectivity by a Disordered Interdomain Linker.2019

    • 著者名/発表者名
      2.Koma T, Kotani O, Miyakawa K, Ryo A, Yokoyama M, Doi N, Adachi A, Sato H, Nomaguchi M
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 93 (17) 号: 17

    • DOI

      10.1128/jvi.00381-19

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ウイルス-宿主タンパク質相互作用解析とその応用2021

    • 著者名/発表者名
      宮川 敬, 梁 明秀
    • 学会等名
      第35回日本エイズ学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Identification of kinases that facilitate lentiviral evasion from the host antiviral system.2019

    • 著者名/発表者名
      Miyakawa K, Ryo A
    • 学会等名
      The 20th Kumamoto AIDS Seminar
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] HIV-1カプシド “disorder” 領域の構造機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      小谷治, 駒貴明, 宮川敬, 梁明秀, 横山勝, 土肥直哉, 足立昭夫, 野間口雅子, 佐藤裕徳
    • 学会等名
      第33回日本エイズ学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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