スフィンゴミエリン合成酵素を標的とした抗HIV剤の開発

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25860055
• 研究機関: 帝京大学
• 研究代表者: 林 康広 帝京大学, 薬学部, 助教 (70582857)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 脂質 / ヒト免疫不全ウィルス

研究実績の概要

エンベロープウィルスは、宿主細胞と自身の脂質二重膜を融合することで宿主細胞に侵入することから、脂質代謝酵素はウィルス感染に関与することが考えられる。そこで、HIV-1 エンベロープ (Env) を介した膜融合を迅速かつ安全に測定する cell-cell fusion assay を用いて、細胞間膜融合に関わる新しい機能を持つ脂質代謝酵素を探った。すると、スフィンゴミエリン (SM) 合成酵素 Sms1, Sms2 KO マウス由来の胎児繊維芽細胞 (ZS細胞) に Sms2 を恒常的に発現する再構成細胞 (ZS/Sms2) は、ZS 細胞や Sms1 再構成細胞と比較して HIV-1 Env を介した膜融合の効率が高かった。興味深いことに、Sms2 の活性残基変異体 (H229A) を発現する細胞においても、Sms2 と同様に膜融合効率が増加したことから、Sms2 が産生する SM ではなく、Sms2 そのものが HIV-1 Env を介した膜融合に関わることが示唆された。最終年度において、免疫沈降および細胞内局在を調べたところ、Sms2 は HIV-1 受容体 (CD4) と補助受容体 (CCR5/CXCR4) と相互作用し、形質膜上で共局在することがわかった。また、HIV-1 Env 発現細胞で刺激した ZS/Sms2 細胞は、チロシンキナーゼ Pyk2 のリン酸化が一過的に増加し、かつ、その細胞間接点においてアクチン重合の増加が観察された。以上の結果から、Sms2 は形質膜上で HIV-1 受容体・補助受容体と相互作用することで、HIV-1 Env を介した膜融合の効率に影響を与えることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Insights into the Mechanism of Inhibition of CXCR4: Identification of Piperidinylethanamine Analogs as Anti-HIV-1 Inhibitors (2015)
  • 著者名/発表者名: Debananda Das, Kenji Maeda, Yasuhiro Hayashi, Navnath Gavande, Darshan, V., Desai, Simon, B. Chang, Arun, K., Ghosh, and Hiroaki Mitsuya
  • 雑誌名: Antimicrob. Agents Chemother. 巻: 59 ページ: 1895-1904
  • DOI: doi: 10.1128/AAC.04654-14.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sphingomyelin Synthase 2, but not Sphingomyelin Synthase 1, is Involved in HIV-1 Envelope-mediated Membrane Fusion (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Hayashi, Yoko Nemoto-Sasaki, Takashi Tanikawa, Saori Oka, Kiyoto Tsuchiya, Kouta Zama, Susumu Mitsutake, Takayuki Sugiura, and Atsushi Yamashita
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 289 ページ: 30842-30856
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.574285
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Acyltransferases and transacylases that determine the fatty acid composition of glycerolipids and the metabolism of bioactive lipid mediators in mammalian cells and model organisms. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamashita A, Hayashi Y, Nemoto-Sasaki Y, Ito M, Oka S, Tanikawa T, Waku K, Sugiura T.
  • 雑誌名: Prog Lipid Res. 巻: 53 ページ: 18-81
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0102377. eCollection 2014.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome-wide linkage and exome analyses identify variants of HMCN1 for splenic epidermoid cyst. (2014)
  • 著者名/発表者名: Omer WH, Narita A, Hosomichi K, Mitsunaga S, Hayashi Y, Yamashita A, Krasniqi A, Iwasaki Y, Kimura M, Inoue I.
  • 雑誌名: BMC Med Genet. 巻: 15 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1186/s12881-014-0115-4.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glycerophosphate/Acylglycerophosphate Acyltransferases. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamashita A, Hayashi Y, Matsumoto N, Nemoto-Sasaki Y, Oka S, Tanikawa T, Sugiura T. Glycerophosphate/Acylglycerophosphate Acyltransferases.
  • 雑誌名: Biology 巻: 19 ページ: 801-830
  • 査読あり
• [学会発表] Sphingomyelin synthase 2, but not sphingomyelin synthase 1, is involved in HIV-1 envelope-mediated membrane fusion (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Hayashi, Yoko Nemoto-Sasaki, Naoki Matsumoto, Kiyoto Tsuchiya, Kota Zama, Susumu Mitsutake, Takayuki Sugiura, and Atsushi Yamashita
  • 学会等名: 6st International conference on phospholipase A2 and lipid mediators
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-02-10 – 2015-02-12
• [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素オリゴマー形成の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林康広、田中勇輔、佐々木洋子、松本直樹、岡部史寛、杉浦隆之、山下純
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] スフィンゴミエリン合成酵素のオリゴマー形成に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林康広、佐々木洋子、松本直樹、田中勇輔、岡部史寛、杉浦隆之、山下純
  • 学会等名: 日本脂質生化学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-06-06 – 2014-06-07
• [備考] 帝京大学ホームページ
  • URL: https://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/1463/16