抗ＨＩＶタンパク質 ＡＰＯＢＥＣ３Ｆ の構造および機能解析

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15J12567
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 中島 雅晶 名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
• 研究期間 (年度): 2015-04-24 – 2017-03-31
• キーワード: HIV / APOBEC3 / APOBEC3F / Vif

研究実績の概要

APOBEC3 ファミリータンパク質は，HIV-1 を含むレトロウイルスやレトロトランスポゾンなどの増殖を抑制するヒトの抗ウイルスタンパク質である．HIV-1 は感染細胞内で Vif を発現し，ユビキチン・プロテアソーム系を介したAPOBEC3 の分解を促進することで，APOBEC3 の抗ウイルス活性を中和する．本研究課題では7種類の APOBEC3 ファミリータンパク質の中でも，高い抗 HIV 活性を有する APOBEC3F に注目し，APOBEC3F と Vif の相互作用に関する構造学的・生化学的な解析を実施した．

今年度は研究計画に基づきAPOBEC3F の変異体を用いた APOBEC3F と Vif の結合に関する生化学的な解析を行い，両者の結合に関与する13 のアミノ酸残基を同定した．本解析から同定されたアミノ酸残基を，申請者らによって決定された APOBEC3FのC末端ドメインの結晶構造にマッピングし，APOBEC3FのVif 結合インターフェイスの詳細な構造学的特徴（APOBEC3F の Vif 結合インターフェイスはαヘリックス2と3, 4 に亘って展開されていること，主に負電荷を帯びていること）を明らかとした．また，Vif についても変異体解析を行い，Vif の結晶構造（Guo et al., Nature, 2014）上に重要なアミノ酸をマッピングしたところ，Vif の APOBEC3F 結合インターフェイスの表面積や表面電荷等の構造学的特徴が相補的であることがわかった．本研究課題で明らかとなった上記のAPOBEC3F とVif の結合に関する構造情報は，両者の相互作用を標的とした抗 HIV 薬開発における重要な基盤情報となると考えられる．これら研究成果はJ. Virology, 90(2), 1034-1047 (2016) に掲載された．

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Structural Insights into HIV-1 Vif-APOBEC3F Interaction (2016)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Nakashima, Hirotaka Ode, Takashi Kawamura, Shingo Kitamura, Yuriko Naganawa, Hiroaki Awazu, Shinya Tsuzuki, Kazuhiro Matsuoka, Michiko Nemoto, Atsuko Hachiya, Wataru Sugiura, Yoshiyuki Yokomaku, Nobuhisa Watanabe, Yasumasa Iwatani
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 90 ページ: 1034-1047
  • DOI: 10.1128/JVI.02369-15.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Unique Flap Conformation in an HIV-1 Protease with High-Level Darunavir Resistance (2016)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Nakashima, Hirotaka Ode, Koji Suzuki, Masayuki Fujino, Masami Maejima, Yuki Kimura, Takashi Masaoka, Junko Hattori, Masakazu Matsuda, Atsuko Hachiya, Yoshiyuki Yokomaku, Atsuo Suzuki, Nobuhisa Watanabe, Wataru Sugiura, Yasumasa Iwatani
  • 雑誌名: Frontier in Microbiology 巻: 7 ページ: 61
  • DOI: 10.3389/fmicb.2016.00061
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Comparative analysis of the antiviral APOBEC3C enzymes in primates: implication for degeneration of their catalytic activities (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Nakashima，Hirotaka Ode，Shinya Tsuzuki，Hiroaki Awazu，Kenta Matsuda，Kei Sato，Atsuko Hachiya，Yoshiyuki Yokomaku，Nobuhisa Watanabe，Yasumasa Iwatani
  • 学会等名: 第63回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 博多
  • 年月日: 2015-11-22 – 2015-11-24