麻疹ウイルスの細胞侵入・複製・出芽に関わる蛋白質のX線結晶構造解析

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麻疹ウイルスは小児の死亡原因となる重要な急性呼吸器感染症の原因であり、世界中で毎年、約2000万人の感染者と約10万人の死亡者を出している。本研究課題は麻疹ウイルス粒子を構成する蛋白質の内、ウイルスの細胞侵入から複製、出芽に至る全ての局面で重要な役割を担うマトリックス（M）蛋白質をX線結晶構造解析により構造を明らかにすることを目的とした。目的蛋白質の立体構造を解明することでウイルスのライフサイクルや病原性発現の分子基盤に迫ることを目指して研究を行った。蛋白質発現系としてはヒト培養細胞発現系と大腸菌発現系を用いてM蛋白質の発現を試みた。ヒト培養細胞発現系では蛋白質発現は低かった。一方で、大腸菌発現系ではM蛋白質単体の発現は非常に良かったが、発現蛋白質の大部分は可溶性画分ではなく、凝集体画分に存在していた。そこで、蛋白質のリフォールディングによって凝集体画分から精製蛋白質を得ようと試みた。リフォールディング自体は上手くいったが、蛋白質の分解が激しく純度を高めることが難しかった。そこで、タグの条件検討や大腸菌株の検討を行った。グルタチオン-S-トランスフェラーゼ（GST）やマルトース結合蛋白質（MBP）、トリガーファクターとの融合蛋白質として発現を行ったところ、一定の条件下で純度の高い精製蛋白質を得ることに成功した。この精製蛋白質を用いて結晶化のスクリーニングを行い、高分解能のX線回折データを得るべくコンストラクトと条件の最適化を行った。麻疹ウイルスM蛋白質は非常に不安定性が高い蛋白質であることが示唆されたが、これまでに微結晶を観測することに成功し、大規模放射光施設にてデータ測定を行った。