ヒト免疫不全ウイルス蛋白質Ｖｐｘによるウイルス感染制御機構の解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24790447
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 宮川 敬 横浜市立大学, 医学部, 助教 (20580046)
• キーワード: 免疫応答 / 翻訳後修飾

研究概要

宿主防御因子SAMHD1は骨髄系細胞や休止期CD4陽性T細胞においてHIV複製を顕著に抑制する。しかしHIV-2感染時においてはウイルスアクセサリー蛋白質Vpxの働きによって細胞内分解され、結果としてHIV-2は効率的に増殖する。細胞内ではSAMHD1やVpxは、他の蛋白質と同様、様々な翻訳後修飾を受けることが知られており、特にSAMHD1のリン酸化は抗HIV活性の制御に関与することが近年明らかになった。しかしながら、Vpxが宿主側因子によりどのような機能的制御を受けているかは不明である。そこで本研究ではVpxのリン酸化に着目し、配列上リン酸化修飾を受けると推測されるアミノ酸残基をアラニンに置換したVpx変異体を作製し、SAMHD1分解能を調べた。その結果、N末端側のセリン・スレオニン（Ser13, Thr17, Thr28）が置換されたVpxはSAMHD1分解能を失った。このうち、Ser13は、HIVの祖先ウイルスであるSIVにおいても高度に保存されていた。そこでSer13のリン酸化特異的認識抗体を作製しウェスタンブロット解析を行ったところ、感染細胞内で実際にSer13がリン酸化されていることが分かった。次にVpxのリン酸化に関わる宿主側因子を同定するため、400種以上の全長ヒトキナーゼ（リン酸化酵素）を合成し、AlphaScreen法を用いてVpxと結合親和性の高いキナーゼを探索した。結果として、同じファミリーに属する3種類のキナーゼがVpxと相互作用し、かつVpxをリン酸化することを見いだした。興味深いことに、これらのキナーゼ阻害剤の存在下では、単球由来マクロファージにおけるHIV-2の感染が抑制され、同時にVpxによるSAMHD1の分解も阻害されていた。これらの結果から、Vpxのリン酸化は、SAMHD1の分解およびウイルス感染促進に関与することが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] The phosphorylation of HIV-1 Gag by atypical protein kinase C facilitates viral infectivity by promoting Vpr incorporation into virions. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kudoh A, Takahama S, Sawasaki T, Ode H, Yokoyama M, Okayama A, Ishikawa A, Miyakawa K, Matsunaga S, Kimura H, Sugiura W, Sato H, Hirano H, Ohno S, Yamamoto N, Ryo A
  • 雑誌名: Retrovirology 巻: 11 ページ: 9
  • DOI: 10.1186/1742-4690-11-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of rhesus macaque-tropic HIV-1 clones that are resistant to major anti-HIV-1 restriction factors. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nomaguchi M, Yokoyama M, Kono K, Nakayama EE, Shioda T, Doi N, Fujiwara S, Saito A, Akari H, Miyakawa K, Ryo A, Ode H, Iwatani Y, Miura T, Igarashi T, Sato H, Adachi A
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 87 ページ: 11447-61
  • DOI: 10.1128/JVI.01549-13
  • 査読あり
• [学会発表] Vpxのリン酸化はHIV感染を制御する (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮川敬、松永智子、工藤あゆみ、梁明秀
  • 学会等名: 第27回日本エイズ学会学術総会
  • 発表場所: 市民会館崇城大学ホール（熊本県熊本市）
  • 年月日: 20131120-20131122