本邦で見出された新規多剤耐性変異N348IのHIV逆転写酵素に及ぼす影響

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21590591
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 児玉 栄一 東北大学, 病院, 助教 (50271151)
• キーワード: ウイルス / HIV / 薬剤耐性 / 逆転写酵素 / 多剤耐性 / 臨床分離株

研究概要

本研究はHIV-1逆転写酵素(RT)の酵素活性に直接関与していないと考えられてきたconnection subdomainに位置する新規多剤耐性変異N348Iの意義を解明し、今後の治療成績の向上を目的としている。平成22年度はN348Iが他の耐性変異とどのような相互作用をするのかを解析した。N348Iは一度取り込まれた核酸系RT阻害剤を切り出してDNA合成を再開する機序(excision)によって耐性を獲得することから、この機序と相反する変異であるM184V等を導入し、その影響を検討した。この相反する変異は耐性度を低下させることを確認した。
さらに逆転写酵素の生化学的な解析のために発現ベクターを構築、大腸菌でRTを作製、精製した。RTは2つのsubunit p66とp51からなるheterodimerであることから、N348Iをp66のみ、p51のみ、そして両方に導入した酵素を使って検討した。その結果、p66またはp51どちらにおいても非核酸系RT阻害剤であるnevirapin(NVP)に対する耐性を獲得した。p66におけるN348IはRNase H活性には影響を及ぼさなかった。また、N348Iが導入されたRTはDNA合成能が低下したおり、これがウイルス複製能の低下の原因だと推測された。NVPに対する耐性はN348Iが導入されたことによるNVPの結合力の低下であることを明らかとした。
本年度の結果から、N348Iは作用機序の異なる2つのRT阻害剤に対し、核酸系では阻害剤のexcision、非核酸系では結合能の低下という2つの耐性機序を併せもつ変異であることを明らかとした。このことは今後N348Iのgenotype assayによる検出が感染患者における治療効果判定や薬剤選択において重要であることを意味する。

研究成果

• [雑誌論文] K70Q adds high-level tenofovir resistance to "Q151M complex" HIV reverse transcriptase through the enhanced discrimination mechanism. (2011)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Hachiya, Eiichi N.Kodama, Matthew M.Schuckmann, Karen A.Kirby, Eleftherios Michailidis, Yasuko Sakagami, Shinichi Oka, Kamalendra Singh, Stefan G.Sarafianos
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6 ページ: E16242
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Sugar Ring Conformation of 4'-Ethynyl-2-Fluoro-2'-Deoxyadenosine and its Recognition by the Polymerase Active Site of HIV Reverse Transcriptase. (2011)
  • 著者名/発表者名: Karen A.Kirby, Kamalendra Singh, Eleftherios Michailidis, Bruno Marchand, Eiichi N.Kodama, Noriyuki Ashida, Hiroaki Mitsuya, Michael A.Parniak, Stefan G.Sarafianos.
  • 雑誌名: Cellular and Molecular Biology 巻: 57 ページ: 39-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Biological Evaluatian of Selective CXCR4 Antagonists Containing Alkene Dipeptide Isosteres. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Narumi, Ryoko Hayashi, Kenji Tomita, Kazuya Kobayashi, Noriko Tanahara, Hiroaki Ohno, Takeshi Naito, Eiichi Kodama, Masao Matsuoka, Shinya Oishi, Nobutaka Fujii
  • 雑誌名: Organic & Biomolecular Chemistry 巻: 8 ページ: 616-621
  • 査読あり
• [雑誌論文] Binding of Multivalent Anionic Porphyrins to V3 Loop Fragments of HIV-1 gp120 and Their Antiviral Activity. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenji Watanabe, Shigeru Negi, Yukio Sugiura, Akiko Kiriyama, Akino Honbo, Katsumi Iga, Eiichi N.Kodama, Takeshi Naitoh, Masao Matsuoka, Koji Kano
  • 雑誌名: Chemistry-An Asian Journal 巻: 5 ページ: 825-834
  • 査読あり
• [雑誌論文] Procyanidin B-1 purified from Cinnamomi Cortex suppresses HCV replication. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shenwei Li, Eiichi N Kodama, Yuuki Inoue, Hideki Tani, Yoshiharu Matsuura, Jing Zhang, Takashi Tanaka, Toshio Hattori
  • 雑誌名: Antiviral Chemistry and Chemotherapy 巻: 20 ページ: 239-248
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of HIV-1 resistance to a fusion inhibitor, N36, derived from the gp41 amino terminal heptad repeat. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Izumi, Shota Nakamura, Hiroaki Nakano, Kazuya Shimura, Yasuko Sakagami, Shinya Oishi, Susumu Uchiyama, Tadayasu Ohkubo, Yuji Kobayashi, Nobutaka Fujii, Masao Matsuoka, Eiichi N.Kodama
  • 雑誌名: Antiviral Research 巻: 87 ページ: 179-186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rev-derived peptides inhibit HIV 1 replication by antagonism of Rev and a co-receptor, CXCR4. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Shimane, Eiichi N.Kodama, Ikuhiko Nakase, Shiroh Futaki, Yasuteru Sakurai, Yasuko Sakagami, Xiaoguang Li, Toshio Hattori, Stefan G.Sarafianos,Masao Matsuoka
  • 雑誌名: Internatianal Journal of Biochemistry and Cell Biology 巻: 42 ページ: 1482-1488
  • 査読あり
• [雑誌論文] Affinity selection and sequence-activity relationships of HIV-1 membrane fusion inhibitors directed at the drug-resistant variants. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinya Oishi, Kentaro Watanabe, Saori Ito, Michinori Tanaka, Hiroki Nishikawa, Hiroaki Ohno, Kazuki Shimane, Kazuki Izumi, Yasuko Sakagami, Eiichi N.Kodama, Masao Matsuoka, Akira Asai, Nobutaka Fujii
  • 雑誌名: Medicinal Chemistry Communications 巻: 1 ページ: 276-281
  • 査読あり
• [雑誌論文] The N348I mutation at the connection subdomain of HIV-1 reverse transcriptase decreases binding to nevirapine. (2010)
  • 著者名/発表者名: Matthew Michael Schuckmann, Bruno Marchand, Atsuko Hachiya, Eiichi N.Kodama, Karen A.Kirby, Kamalendra Singh, Stefan G.Sarafianos.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 285 ページ: 38700-38709
  • 査読あり
• [雑誌論文] Resistance profiles of novel electrostatically constrained HIV 1 fusion inhibitors. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Shimura, Daisuke Nameki, Keiko Kajiwara, Kentaro Watanabe, Yasuko Sakagami, Shinya Oishi, Nobutaka Fujii, Masao Matsuoka, Stefan G.Sarafianos, Eiichi N.Kodama
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 285 ページ: 39471-39480
  • 査読あり
• [学会発表] HIV-1 Reverse Transcriptase Polymorphism 172K Suppresses the Effect of Clinical Resistance Mutations to both NRTI and NNRTI. (2011)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Hachiya, Matthew M.Schuckmann, D Griffin, Karen A.Kirby, YT Ong Junko Tanuma, Shinichi Oka, Kamlendra Singh, Eiichi N.Kodama, Stefan G.Sarafianos.
  • 学会等名: 18th conference on retroviruses and opportunistic infections Boston, MA
  • 発表場所: ボストン、アメリカ
  • 年月日: 2011-02-27
• [学会発表] Development of HIV-1 fusion inhibitors active to enfuvirtide resistant variants. (2010)
  • 著者名/発表者名: Eiichi N.Kodama
  • 学会等名: US-Japan Joint AIDS Panel : Resistance Meeting, Singapore
  • 発表場所: シンガポール Grans Copthorne Waterfront Hotel(招待講演)
  • 年月日: 2010-12-10