HIV-1Vpr蛋白と相互作用する細胞内因子の同定

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HIV-1vpr遺伝子産物の核移行能はmacrophage等の非分裂細胞へのHIV-1の感染に重要である。本研究では、HIV-1preintegration complex (PIC)の核移行の阻害技術の開発を最終目標に、Vpr蛋白と相互作用する核膜孔蛋白を同定し、それらとVpr蛋白との相互作用を介して制御されているVprの核移行機序の全容解明を目指す。HIV-1Vprの2つのα-helical domain (17-34位:αH1、46-74:αH2)の内、αH1が核膜から核内への移行に、αH2が核膜へのtargetingに寄与することを明らかにした。また、Vprは塩基性核局在化シグナル(NLS)のレセプターであるImportin(Imp)α及びそのアダプター分子であるImpβとαH2を介して直接結合すること、さらに、Imp αとαH1を介して間接的に結合することを立証した。Vprの核移行の最小機能ドメインであるN17C74は、単独で核膜結合しうるが核内へと効率よく移行するためにはImp α或はエネルギーが必要であった。次に、核膜孔複合体の構成分子であるPhe-Gly(FG)リピートを有するnucloporinであるp62、POM121およびNup153存在下でN17C74を用いてnuclear import assayを行った。その結果、Vprはnucleoporinを介して核膜に結合すること、この核膜結合にはImpαとの直接結合は必要ないことが示された。さらに、Vprは核膜結合後、αH1の働きにより核内へと移行すること、その際にαH1介したImpαとnucleoporinの間接結合と核膜結合が共に必須であることが明らかにした。このようにVprによる核移行は極めて特徴的である。これまでに知られている核移行能を有する蛋白は、Impαを介してImpβに結合するか、あるいはImpβとの直接結合を介して、nucleoporinと結合後に核移行する。VprのようにImpαによって核移行が制御される分子の報告は初めてである。このことは、HIV-1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と思われる。