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2019 年度 実施状況報告書

アポリポタンパク質Eの抗ウイルスメカニズムと感染病態機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K08438
研究機関熊本大学

研究代表者

有海 康雄  熊本大学, ヒトレトロウイルス学共同研究センター, 特任准教授 (60303913)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードHIV / ApoE / エンベロープ / マクロファージ / プロモーター
研究実績の概要

昨年度の本研究により、HIV-1感染に伴いアポリポタンパク質E (ApoE)がマクロファージ特異的に発現誘導されること、ApoEがHIV-1エンベロープ (Env)をタンパク質分解の場であるライソソームにハイジャックし、分解することにより、ApoEがHIV-1感染を抑制することを報告した。今年度は先ず、ApoEのEnvに対する特異性について検証した。ApoEはHIV-1のみならず、HIV-2 Envも分解し、HIV-2の感染複製を抑制することを見出した。一方、ApoEは水胞性口炎ウイルス (VSV)をはじめ、B型肝炎ウイルスやC型肝炎ウイルスのEnvは分解しないことを確認したことにより、ApoEのHIVに対する特異性を実証することが出来た。次にHIV-1がどのようなメカニズムにより、ApoEを誘導するのか研究を進めた。HIV-1には4つのアクセサリータンパク質Nef、Vif、Vpr、Vpuがコードされているが、各々のアクセサリータンパク質が欠損したHIV変異体を用いて、マクロファージにおけるApoEの発現誘導をウエスタンブロット法により検証した。その結果、少なくとも4つのHIVアクセサリータンパク質は、ApoE発現誘導には関与しないことが判明した。また、ApoEはマクロファージのみならず、単球系細胞株THP-1においてもHIV感染により、ApoEが発現誘導されることを見出した。そこで、HIV感染がApoEの転写制御に関与しているのか検討するため、ApoEプロモーター領域をルシフェラーゼ遺伝子に挿入したレポーターをTHP-1細胞にトランスフェクション後、HIV感染させ、ルシフェラーゼアッセイを行った。予想通り、HIV感染に伴い、ApoEプロモーター活性が増強された。以上の結果より、HIVはApoEプロモーターを活性化することにより、ApoEの発現誘導することが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度の研究成果として、アポリポタンパク質E (ApoE)のエンベロープウイルスに対する特異性を実証出来た。また、ApoEはHIV-1のみならず、HIV-2 Envも分解し、HIV-2の感染増殖を抑制することを見出した。さらにHIVによるApoE発現誘導のメカニズムとして、4つのHIVアクセサリータンパク質は関与しないこと、そして、HIV感染はApoEプロモーター活性を活性化することにより、ApoE発現誘導することを明らかにした点により、本研究計画はおおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

アポリポタンパク質E (ApoE)はマクロファージをはじめ、肝臓にも多く発現していることが知られている。これまでの研究により、ApoEはC型肝炎ウイルス (HCV)の感染複製には必要であること、そして我々の研究により、ApoEのHIVに対する感染抑制機構に関しては明らかとなったが、B型肝炎ウイルス(HBV)の感染複製機構に対する影響は不明である。今後は、ApoEのHBVの感染増殖複製に対する効果について明らかにしていきたい。同時にApoEは本来、脂質代謝に必要不可欠な因子であるので、脂質代謝とエンベロープやウイルス感染との相互作用についても検証していきたい。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] NIAID(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      NIAID
  • [国際共同研究] IRCAN, CNRS(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      IRCAN, CNRS
  • [国際共同研究] EPFL(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      EPFL
  • [雑誌論文] Acidic polysaccharides isolated from marine algae inhibit the early step of viral infection2019

    • 著者名/発表者名
      Ueno Mikinori、Nogawa Masato、Siddiqui Rokeya、Watashi Koichi、Wakita Takaji、Kato Nobuyuki、Ikeda Masanori、Okimura Takasi、Isaka Shogo、Oda Tatsuya、Ariumi Yasuo
    • 雑誌名

      International Journal of Biological Macromolecules

      巻: 124 ページ: 282~290

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2018.11.152

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] マクロファージで誘導される新規HIV-1感染抑制因子ApoE2019

    • 著者名/発表者名
      有海康雄
    • 雑誌名

      週間 医学のあゆみ

      巻: 271 ページ: 1308~1309

  • [学会発表] Apolipoprotein E is an inducible inhibitor of viral production and infectivity in macrophages.2019

    • 著者名/発表者名
      Ariumi Y
    • 学会等名
      French-Japanese Symposium on HIV and hepatitis research in Paris
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DNA-PK and Rad18 are required for HCV replication.2019

    • 著者名/発表者名
      Ariumi Y, Zou C, Tateishi S, Ikeda M, Wakita T, Kato N
    • 学会等名
      26th International Symposium on Hepatitis C Virus and Related Viruses
    • 国際学会
  • [学会発表] Host and viral factors restricts LINE-1 retrotransposition.2019

    • 著者名/発表者名
      Ariumi Y
    • 学会等名
      The 3rd Korea-Japan International Symposium for Transposable Elements
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] HIV-1 Vpr and p21 restrict LINE-1 mobility.2019

    • 著者名/発表者名
      Ariumi Y, Doucet AJ, Kawano K, An W, Turelli P, Strebel K, Trono D
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Retroviruses Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] DNA-PKとRad18はHCV複製に必要な宿主因子である2019

    • 著者名/発表者名
      有海康雄,Zou Chengcheng, 立石智、池田正徳、脇田隆字、加藤宣之
    • 学会等名
      第67回日本ウイルス学会学術集会
  • [備考] 熊本大学ヒトレトロウイルス学共同研究センター レトロエレメント学分野 有海プロジェクト研究室

    • URL

      https://sites.google.com/site/youhaipurojekutoyanjiushi/home

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公開日: 2021-01-27  

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