2022 Fiscal Year Annual Research Report
中枢神経病原性ウイルスの新たな神経細胞伝播機構の解明
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20H00507
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
柳 雄介 長崎大学, 高度感染症研究センター, 教授 (40182365)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白銀 勇太 九州大学, 医学研究院, 助教 (40756988)
橋口 隆生 京都大学, 医生物学研究所, 教授 (50632098)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 麻疹ウイルス / 亜急性硬化性全脳炎 / 神経 / 膜融合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究で、１）亜急性硬化性全脳炎（SSPE）における麻疹ウイルスの脳内伝播には、ウイルスのF蛋白質の変異による膜融合能の亢進が重要であること、２）そのような変異F蛋白質による膜融合の誘導には、既知の麻疹ウイルス受容体ではなく、シナプスに高発現している細胞接着分子であるCADM1とCADM2が関与していること、３）CADM1とCADM2はウイルスのH蛋白質やF蛋白質と同一の細胞上でcisに働くことによりF蛋白質の構造変化を誘導すること、４）H蛋白質の細胞外領域はヘッドとストークから構成されており、ヘッドを欠くH蛋白質でも変異F蛋白質による膜融合を誘導することを明らかにした。
本年度は、H蛋白質のストーク領域にアラニン置換を行うことにより、171-175番目のアミノ酸残基がCADM1/CADM2との相互作用に重要であることを明らかにした。ここを置換したH蛋白質はCADM1/CADM2依存性の変異F蛋白質による膜融合を誘導できなかった。また、171-175番目のアミノ酸残基を置換したH蛋白質と変異F蛋白質を持つ組み換え麻疹ウイルスは、神経細胞の初代培養間の伝播およびハムスターの脳内伝播を起こさなかった。これらの結果から、CADM1とCADM2は培養細胞における膜融合だけでなく、麻疹ウイルスの脳内伝播と神経病原性に重要であることが明らかになった。
脳では、麻疹ウイルスゲノムは、シナプスにおける膜融合を介して神経細胞間を直接伝播する。そのため、突然変異が起こると、野生型と変異型ゲノムが同時に伝播し共存することになる。F蛋白質は三量体からなるので、変異F蛋白質は野生型F蛋白質とヘテロ三量を形成する。多くの場合、野生型の共存は変異F蛋白質の融合能を強く抑制した。そのため、SSPE患者では、F蛋白質に変異が蓄積して融合能が強く亢進し、野生型による抑制に打ち勝っていると考えられた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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