水痘ウイルスが発現したHBs抗原(糖蛋白)による糖鎖修飾プログラムに関する研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04454199
• 研究機関: 富山医科薬科大学
• 研究代表者: 白木 公康 富山医科薬科大学, 医学部, 教授 (50135745)
• 研究分担者: 高原 照美 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (60240777) ; 落合 宏 富山医科薬科大学, 医学部, 助教授 (30018692)
• キーワード: B型肝炎表面抗原(HBsAg) / 水痘ウイルス / O型糖鎖 / N型糖鎖 / シアル酸付加

研究概要

B型肝炎ウイルス表面(HBs)抗原遺伝子を、水痘ウイルスに組み込んだHBs抗原発現系を開発した。HBs抗原の合成、糖鎖の修飾過程、細胞外分泌過程を、糖鎖合成阻害剤、細胞内輸送阻害剤、および、糖鎖分解酵素処理などにより糖鎖合成過程を解析し、HBs抗原の細胞内局在を透過・免疫電子顕微鏡観察と対応させることによってHBs抗原の合成からHBs抗原粒子形成過程を明らかにした。ウイルスによって発現されたHBs抗原は、リボゾームで26Kの蛋白として合成されて、N-型糖鎖の修飾を受け30Kの糖蛋白となる。これらの2種の蛋白間で、ジスルフィド結合により26K-26K・26K-30K・30K-30Kの3種の二量体となる。HBs抗原は細胞内の空胞内腔まで輸送され、そこでHBs抗原粒子を形成する。空胞内のHBs抗原粒子はゴルジ顆粒に含まれる糖鎖修飾酵素によって、N型糖鎖は高マンノース型糖鎖から複合型糖鎖へと変換され、O型糖鎖が付加され、両糖鎖末端にシアル酸が付加される。これらの修飾によって、26K蛋白は30K蛋白に、30K蛋白は35K蛋白(30K-30K・30K-35K・35K-35K)となる。このように空胞内で成熟したHBs抗原粒子は、exocytosisにより細胞外へ分泌される。このようにHBs抗原の合成から分泌までの過程が明らかにできた。
このHBs抗原に特徴的なことは、N型とO型糖鎖の修飾を受けており、他のいずれの発現系においても、O型糖鎖による修飾は認められず、O型糖鎖はこの系に特異的であることが明かとなった。また、このHBs抗原の発現系を用いて、慢性肝炎の治療に使用されているグリチルリチンが、トランスGolgi領域でHBs抗原のシアル酸付加を特異的に阻害する事を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Shiraki,K.et al.: "Processing of hepatitis B virus surface antigen expressed by recombinant OKa varicella vaccine virus." Journal of General Virology. 73. 1401-1407 (1992)
• [文献書誌] Shiraki,K.,Matsui,S.,Aiba,N.: "Susceptibility of OKa varicella vaccine strain to antiviral drugs." Vaccine. 11. 1380-1382 (1993)
• [文献書誌] Matsui,S.,Okuno,T.,Shiraki,K.: "Functional roles of terminal glycomoities in varicella-zoster virus infection." Virology. 198. 50-58 (1994)
• [文献書誌] 白木公康: "リコンビナント水痘生ワクチンによるB型肝炎の予防" Biomedica. 7. 1425-1429 (1992)
• [文献書誌] 白木公康,高原照美: "B型肝炎生ワクチンの開発" 日本臨床. 51. 241-247 (1993)
• [文献書誌] 白木公康: "水痘生ワクチンウイルスベクター" 臨床と微生物. 20. 69-72 (1993)