2014 Fiscal Year Annual Research Report
構造生物学的手法によるウイルスの細胞侵入メカニズムの解明
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26713018
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
橋口 隆生 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (50632098)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 感染症 / ウイルス / 蛋白質 / 構造解析 / 抗体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウイルスがどの様な構造変化を伴って細胞に侵入するかはウイルス学における大きなトピックの一つであるが、詳細なメカニズムは未解明のままである。そこで、本研究では申請者らが以前より取り組んでいる麻疹ウイルスやマールブルグウイルスを主なモデルとして細胞侵入メカニズムの全容を解明すべく、X 線結晶構造解析を用いて細胞侵入の鍵となる糖蛋白質の構造を解明し、構造に基づき詳細な侵入メカニズムのモデルを提唱することを目指している。
本年度はマールブルグウイルスのX線結晶構造解析に成功し、唯一の糖蛋白質であるGP蛋白質の構造を決定することに成功した。エボラウイルスのGP蛋白質の構造と合わせて、両ウイルスのどの部分が中和抗体からの弱点となっているかを原子レベルで解明し、報告した。構造はデータベースのProtein Data Bank (PDB)に登録しており、インターネットを通じて世界中の研究者に公開している(PDB ID; 3X2D)。
この構造はウイルスの細胞侵入メカニズムの解明に大きく貢献することが出来るだけでなく、GP蛋白質を標的とした抗ウイルス薬の設計・開発にもつながることが期待される。また、構造に基づいたワクチン設計により安全性の高いワクチンの開発が期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
細胞侵入の際に必須であるマールブルグウイルスのGP蛋白質のX線結晶構造解析に成功し、構造を決定した。また、マールブルグウイルスに対するヒト由来の中和抗体を複数単離し、抗体による感染防御効果を確認した。従って、当初の予定通り研究は進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、ウイルスと受容体との詳細な相互作用についても物理化学的な実験を進める予定である。また、詳細な細胞侵入メカニズム解明のため、さらなる構造解析を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
実験補助員の人材難により適切な人材の確保に時間がかかり、採用がずれ込んだため昨年度は人件費が少なくなった。また、必要試薬をキャンペーン等で大量購入し想定より安く購入できたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
蛋白質の結晶化を進めるために必要なスクリーニング試薬やプラスチック製品の物品購入に使用する。また、前年度から採用がずれ込んだ人件費に使用する。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Structural basis for Marburg virus neutralization by a cross-reactive human antibody.2015
Author(s)
Hashiguchi T, Fusco ML, Bornholdt ZA, Lee JE, Flyak AI, Matsuoka R, Kohda D, Yanagi Y, Hammel M, Crowe, JE Jr., and Saphire EO.
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Journal Title
Cell
Volume: 160
Pages: 904-912
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Mechanism of human antibody-mediated neutralization of Marburg virus.2015
Author(s)
Flyak AI, Ilinykh PA, Murin CD, Garron T, Shen X, Fusco ML, Hashiguchi T, Bornholdt ZA, Slaughter JC, Sapparapu G, Klages C, Ksiazek TG, Ward AB, Saphire EO, Bukreyev A, and Crowe JE Jr.
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Journal Title
Cell
Volume: 160
Pages: 893-903
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Book] 進化を続ける構造生物学2014
Author(s)
松島 正明, 伊中 浩治, 渡邉 信久, 前仲 勝実, 橋口 隆生, 白石 充典, 中川 敦史, 黒木 良太, 斎藤 稔, 津本 浩平, 樋口 芳樹, 裏出 良博
Total Pages
220
Publisher
化学同人
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