新しい抗ウイルス戦略をめざしたヘルペスウイルス遺伝子発現制御因子の解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13226030
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 川口 寧 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教授 (60292984)
• Keywords: 前初期ウイルス制御因子 / プロテインキナーゼ / HSV / EBV

Research Abstract

本研究の目的は、ヒトに様々な疾患を引き起こす単純ヘルペスウイルス(HSV)およびEpstein-Barrウイルス(EBV)感染直後に発現する制御因子およびウイルス特異プロテインキナーゼの機能発現機構を、主に宿主細胞機構との相互作用の観点より解析し、新たな抗ウイルス剤開発や抗ウイルス戦略構築に向けての基礎的な知見を蓄積することにある。本年度の成果は以下の通りである。
(i)HSV感染直後に発現する遺伝子発現制御因子ICP0が相互作用するさらなる宿主細胞因子の同定を試みた。その結果、ICP0が宿主転写因子BMAL1と相互作用することを明らかにした。また、ICP0とBMAL1との相互作用は、GST pull down法によっても確認された。さらに、レポーターアッセイの結果、ICP0はBMAL1と協調してBMAL1特異的な転写を活性化することが明らかになった。以上の結果は、ICP0がBMAL1と相互作用することによって、遺伝子発現を制御していることを示唆している。
(ii)EBVの制御因子EBNA-LPはEBVがB細胞に感染した際に最初に発現する制御因子であり、EBVによるB細胞の不死化に大きな役割を果たしているco-acitvatorであることが知られている。本年度は、EBNA-LPのco-activatorとしての機能発現機構の解明を試みた。まず、宿主細胞機構によるEBNA-LPの主要リン酸化部位を解析し、35番目のセリン残基であることを明らかにした。このセリン残基をアラニンに置換した変異体はco-activator機能を消失したが、グルタミン酸に置換した変異体は野生株と同等のco-activator機能を有していた。次に、EBNA-LPの核マトリックス局在部位に必須な部位を同定し、それにアラニン置換を施した変異体を作製した。この変異体は、核マトリックスにも核にも局在せず、また、co-activator機能も消失していた。以上の結果は、EBNA-LPのco-activatorとしての機能発現には、宿主キナーゼによるリン酸化および宿主機構による核または核マトリックスへの局在が重要であることを示している。
(iii)EBVはそのゲノムにプロテインキナーゼ(BGLF4)をコードしてる。周知のように、ウイルス特異酵素は、抗ウイルス剤の理想的な標的である。本年度においては、BGLF4をGSTおよびHis tagと融合させる形で発現する組み換えバキュウロウイルスを作製し、簡便かつ大量に機能的なBGLF4を精製する系を確立した。また、BGLF4は自己リン酸能を有し、宿主の翻訳因子EF-1δのリン酸化に関与していることを明らかにした。以上の結果は、BGLF4が宿主因子を修飾することによって、EBVの増殖に寄与していることを示唆している。

Research Products

• [Publications] Y.Kawaguchi et al.: "Herpes simplex virus type 1 α regulatory protein ICP0 functionally interacts with a cellular transcription factor BMAL1"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98. 1877-1882 (2001)
• [Publications] A.Yokoyama et al.: "dentification of major phosphorylation sites of Epstein-Barr virus nuclear antigen leader protein (EBNA-LP) : The funcion of EBNA-LP to induce latent membrane protein 1 co-operatively with EBNA-2 is regulated by phosphorylation"Journal of Virology. 75. 5119-5128 (2001)
• [Publications] A.Yokoyama et al.: "The Conserved domain CR2 of Epstein-Barr virus nuclear antigen leader protein is responsible not only for nuclear matrix association but also for nuclear localization"Virology. 279. 401-413 (2001)
• [Publications] K.Kato et al.: "Epstein-Barr virus-encoded-protein kinase BGLF mediates hypers-phosphorylation of-cellular elongation factor1δ (EF-1δ) EF-1δ is universally modified by conserved protein kinases of herpesviruses"Journal of General Virology. 82. 1457-1463 (2001)
• [Publications] M.Tanaka et al.: "The Conserved region CR2 of Epstein-Barr Virus Nuclear Antigen Leader Protein Is a Multifunctional Domain that mediates Self-Association As Well As Nuclear Localization and Nuclear Matrix Association"Journal of Virology. (印刷中).
• [Publications] K.Kato et al.: "Characterization of the regulatory function of the Marek's disease virus serotype 1 ICP22 homologue"Vet. Microbiol. (印刷中).