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学際的ネオウイルス学アプローチによるモルビリウイルスと哺乳動物共進化の解明

公募研究

研究領域ネオウイルス学:生命源流から超個体、そしてエコ・スフィアーへ
研究課題/領域番号 17H05827
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関国立感染症研究所

研究代表者

竹田 誠  国立感染症研究所, ウイルス第三部, 部長 (40311401)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードモルビリウイルス / 麻疹ウイルス / イヌジステンパーウイルス / 宿主域 / 進化 / SLAM / 受容体 / Hタンパク / ウイルス / 哺乳動物 / 感染症 / 共進化
研究実績の概要

モルビリウイルスは、従来、非常に限られた宿主動物にのみ強い病気を引き起こすと考えられてきた。しかい、近年、本来の宿主動物とは異なる目の動物にも致死的な感染を起こすケースが確認されている。モルビリウイルスの宿主域は、モルビリウイルスの受容体結合タンパク(Hタンパク)が、感染しようとする動物(もしくはヒト)の受容体SLAMに結合できるかどうかが、非常に大きな決定要因である。開発した定量的H-SLAM機能的相互作用解析系を用いたキメラSLAM、ならびに点変異SLAMの機能的解析から、SLAMのN側最末端のアミノ酸一点変異で、ヒトまたは動物のSLAMの機能的な差異が生まれていることを示した。さらに既報のMV-H/SLAM複合体構造を鋳型として、既報構造の欠損部と補完した完全型の麻疹ウイルス(ヒトのモルビリウイルス)-HとヒトSLAM複合体構造を構築した。その結果、ヒトSLAMのN末端部分が麻疹ウイルスHタンパクと有効な相互作用を形成していることを証明した。分子動力学(MD)シミュレーションによって、特定の一点変異による結合自由エネルギー(ΔG)の変化を解析し、当該変異によってHとSLAMの相互作用が大きく変化することを証明した。さらに、SLAMの残基毎のゆらぎ(RMSF)を評価し、SLAMのN側最末端のLOOPドメインが大きく揺らいでおり、フラグメント分子軌道法に基づく高精度第一原理計算による相互作用エネルギー(IFIE)解析によって、SLAMのN末最末端領域の特定残基と麻疹ウイルス-Hの特定の残基とのCH/Π相互作用形成が示された。そこし、開発した定量的H-SLAM機能的相互作用解析系を用いて解析を行い、その相互作用が、モルビリウルスの宿主域決定に重要な意義があることが証明された。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 第四次革新的手法を用いたモルビリウイルスと感染哺乳動物との共進化に関する理論的研究2018

    • 著者名/発表者名
      樋口玲爾、關文緒、中野祥吾、伊藤創平、丸山正、大石和恵、竹田誠、常盤広明
    • 学会等名
      第62回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イヌジステンパーウイルスの株間の感染性の違いに着目したウイルスタンパク質と受容体の相互作用解析2018

    • 著者名/発表者名
      松尾直也、關文緒、前仲勝実、竹田誠、常盤広明
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] イヌジステンパーウイルスの株間の感染性の違いに着目した新規in silico手法によるウイルスHと動物SLAMの相互作用解析2018

    • 著者名/発表者名
      松尾直也、關文緒、前仲勝実、竹田誠、常盤広明
    • 学会等名
      7th Negative Strand Virus-Japan Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Elucidating coevolution mechanism of morbillivirus with mammals using the fourth revolutionary method based on a novel protein multiple sequence method.2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuo N, Nakano S, Ito S, Seki F, Takeda M, Tokiwa H.
    • 学会等名
      The 16th Awaji International Forum on Infection and Immunity.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 第四次革新的手法を用いたウイルスおよび宿主動物の共進化メカニズムの解明2017

    • 著者名/発表者名
      松尾直也、中野祥吾、伊藤創平、關文緒、竹田誠、常盤広明
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 第四次革新的手法に基づく宿主動物およびウイルスの共進化メカニズムの解明2017

    • 著者名/発表者名
      松尾直也、中野祥吾、伊藤創平、關文緒、竹田誠、常盤広明
    • 学会等名
      第61回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新規アミノ酸配列解析手法を用いたモルビリウイルスの宿主特異性の理論的解析2017

    • 著者名/発表者名
      松尾直也、中野祥吾、伊藤創平、竹田誠、常盤広明
    • 学会等名
      6th Negative Strand Virus-Japan Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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