HIV-1Vprと相互作用する細胞内因子を介して制御されるウイルス増殖機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14021131
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 間 陽子 理化学研究所, 分子ウイルス学研究ユニット, 研究ユニットリーダー (50182994)
• Keywords: HIV-1 / Impα / 核移行 / nucleoporin / 最終分化マクロファージ / CAS結合ドメイン / α-helixドメイン / 相互作用

Research Abstract

HIV-1のpreintegration complex (PIC)の核移行の阻害技術の開発を最終目標に、HIV-1 Vpr蛋白の核移行機序の全容解明を目指して解析を行った。
HIV-1 Vprは2つのα-helixドメインの内、αH2とFGリピートを有するnucleoporinとの相互作用を介して核膜に結合後、αH1の働きにより核内へと移行すること、その際、αH1介したImpαの間接結合、及びFG repeatを有するnucleoporinを介した核膜結合が共に必須であることを明らかにした。このようなVprによる核移行は極めて特徴的であり、HIV-1 PICの核移行をVprを標的にして制御できることを示唆している。
複数存在するImp αのisoformの中で、Vprの核移行に必要なものをin vitro nuclear import assayを用いて同定した結果、Rch 1とNPI-1により核移行が促進された。その効果はRch 1の方が強かった。更に、Rch 1が最終分化マクロファージに発現することをmRNAレベルで確認した。以上のことから、Vprの核移行はRch 1により優位に促進される可能性が考えられた。
次に、核移行に関与するImp αのドメイン解析を行った。Imp αはN末から順に、Imp β binding (IBB)ドメイン、NLS認識領域であるアルマジロ構造、CAS結合ドメインを有する。IBBドメイン欠失変異体では、Vprとの結合が著しく失われたが、Vprの核移行には影響は認められなかった。一方、CAS結合ドメインを欠失した変異体では、核移行能は消失したが、核移行能は野生型と同程度に見られた。更に、Imp αと結合するVpr側のドメイン解析をVpr発現細胞抽出液を加えたGST pull down assayで解析した。VprのαH2がImp αと間接的な結合を示した。これらの結果から、VprはImportin αのIBBドメインを介して結合するが、核移行にはCAS結合ドメインが必要であり、この過程はVprとImp αとの間接結合を介して行われる可能性が示唆された。

Research Products

• [Publications] Tajima S., et al.: "Mutant Tax protein from bovine leukemia virus with ability to activate the expression of c-fos"J. Virology. 76. 2557-2562 (2002)
• [Publications] Tajima S., et al.: "A mutant form of the Tax ptrotein of bovine leukemia vitus (BLV) with enhanced transactivaton activiy, in creases the expression and propagaion of BLV in vitro but not in vivo"J. Virology. 77. 1894-1903 (2003)
• [Publications] Takeshima S., et al.: "Characterization of DRB3 alleles in the MHC of Japanese Shorthorn cattle by polymerase chain reaction-sequence-based typing"J. Dairy Science. 85. 1630-1632 (2002)
• [Publications] Tajima S., et al.: "Latency of viral expression in vivo is not related to CpG methylation in the U3 and part of the R region of the long teminal repeart of bovine leukemia virus"J. Virology. (in press). (2003)
• [Publications] Konnai S., et al.: "The influence of ovine MHC class II DRBI alleles immuno response in bovine leukemia virus infection"Microbiol. Immunol. (in press). (2003)