APOBEC3Hによる抗レトロウイルス作用機序の全容解明

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H03482
• 研究機関: 独立行政法人国立病院機構(名古屋医療センター臨床研究センター)
• 研究代表者: 岩谷 靖雅 独立行政法人国立病院機構(名古屋医療センター臨床研究センター), その他部局等, 部長 (90303403)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 抗ウイルス作用 / レトロウイルス / APOBEC3H / 核酸 / 構造 / 細胞内局在 / 二本鎖RNA

研究実績の概要

細胞内の安定化（制御)・局在に関する分子機序について新たな２つの知見を得た。ひとつは、APOBEC3H(A3H)の細胞質-核輸送の分子機序である。そこで、昨年度に続き、哺乳類（32種）由来のA3Hについて比較解析した。A3Hは、A form型のら旋構造をとるdsRNAに対して強く結合し、その結合力は抗ウイルス効果の強度に相関していた。蛍光抗体法による細胞内局在解析から、細胞質および核小体に局在していた。大半のA3HはLeptomycinBに感受性であり、核排除シグナルを有していた。一方、dsRNA結合領域に変異を導入した場合には、細胞質での局在が激減することが判明した。これらの変異型の分解はプロテアソーム阻害剤に感受性であった。以上のことから、A3Hは動的な制御を受け、細胞質に偏在し、さらに、これらの制御はdsRNAへの結合特性と核（質）排除シグナルに依存した分子機序によって行われていることが明らかになった。おそらく、A3Hが抗レトロウイルス作用を発揮する上で、restrictomeとして細胞質内に動員させているのではないかと考察された。二つ目として、ヒトA3Hの遺伝的多型と異なる細胞内安定性の原因機序に関する成果である。アジア（日本人も）や欧米では、ハプロタイプI型(hapI)が主流となり、細胞内では不安定型として微量しか検出されない。R105G変異だけでhapIを再現できるが、その分子機序が不明であった。今回、構造学的かつ生化学的な解析により、dsRNA結合領域から遠位に存在するR105G変異によりbeta-4が不安定化し、間接的にdsRNA結合領域構造が変化し結合能が低下することを見出した。dsRNAへの結合能（上述のとおり）が細胞質内での安定的局在に重要なため、hapIの個体では細胞内での恒常的発現量が低くなるという分子機序をはじめて明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] SARS-CoV-2 accessory protein ORF8 is secreted extracellularly as a glycoprotein homodimer (2022)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka Kazuhiro、Imahashi Nobuhiko、Ohno Miki、Ode Hirotaka、Nakata Yoshihiro、Kubota Mai、Sugimoto Atsuko、Imahashi Mayumi、Yokomaku Yoshiyuki、Iwatani Yasumasa
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 298 ページ: 101724～101724
  • DOI: 10.1016/j.jbc.2022.101724
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Molecular epidemiological features of SARS-CoV-2 in Japan, 2020?1 (2022)
  • 著者名/発表者名: Ode Hirotaka、Nakata Yoshihiro、Nagashima Mami、Hayashi Masaki、Yamazaki Takako、Asakura Hiroyuki、Suzuki Jun、Kubota Mai、Matsuoka Kazuhiro、Matsuda Masakazu、Mori Mikiko、Sugimoto Atsuko、Imahashi Mayumi、Yokomaku Yoshiyuki、Sadamasu Kenji、Iwatani Yasumasa
  • 雑誌名: Virus Evolution 巻: 8 ページ: veac034
  • DOI: 10.1093/ve/veac034
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Monobodies with potent neutralizing activity against SARS-CoV-2 Delta and other variants of concern (2022)
  • 著者名/発表者名: Kondo Taishi、Matsuoka Kazuhiro、Umemoto Shun、Fujino Tomoshige、Hayashi Gosuke、Iwatani Yasumasa、Murakami Hiroshi
  • 雑誌名: Life Science Alliance 巻: 5 ページ: e202101322
  • DOI: 10.26508/lsa.202101322
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Specific mutations in the HIV-1 G-tract of the 3′-polypurine tract cause resistance to integrase strand transfer inhibitors (2021)
  • 著者名/発表者名: Hachiya Atsuko、Kubota Mai、Shigemi Urara、Ode Hirotaka、Yokomaku Yoshiyuki、Kirby Karen A、Sarafianos Stefan G、Iwatani Yasumasa
  • 雑誌名: Journal of Antimicrobial Chemotherapy 巻: 77 ページ: 574～577
  • DOI: 10.1093/jac/dkab448
  • 査読あり
• [雑誌論文] Retrospective Analysis of the Efficacy of Early Antiretroviral Therapy in HIV-1-Infected Patients Coinfected with <i>Pneumocystis jirovecii</i> (2021)
  • 著者名/発表者名: Kasahara Takaaki、Imahashi Mayumi、Hashiba Chieko、Mori Mikiko、Kogure Ayumi、Yokomaku Yoshiyuki、Hashimoto Naozumi、Iwatani Yasumasa、Hasegawa Yoshinori
  • 雑誌名: AIDS Research and Human Retroviruses 巻: 37 ページ: 754～760
  • DOI: 10.1089/AID.2021.0025
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The FAT10 Posttranslational Modification Is Involved in Lytic Replication of Kaposi’s Sarcoma-Associated Herpesvirus (2021)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto Atsuko、Abe Yuichi、Watanabe Tadashi、Hosokawa Kohei、Adachi Jun、Tomonaga Takeshi、Iwatani Yasumasa、Murata Takayuki、Fujimuro Masahiro
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 95 ページ: e02194-20
  • DOI: 10.1128/JVI.02194-20
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Antiretroviral molecular mechanisms of APOBEC3 cytidine deaminases (2021)
  • 著者名/発表者名: Yasumasa Iwatani
  • 学会等名: 22nd Kumamoto AIDS Seminar
  • 国際学会 / 招待講演