レトロウイルスエンベロープ蛋白質による膜融合のシグナル伝達経路

逆转录病毒包膜蛋白的膜融合信号转导途径

• 批准号: 14770134
• 负责人: 久保 嘉直
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14770134/
• 关键词: レトロウイルス; エンベロープ蛋白質; 膜融合; 糖鎖付加

マウスレトロウイルスの細胞内侵入は、ウイルスエンベロープ膜と標的細胞の細胞膜が融合することによって達成される。ウイルスがコードするエンベロープ蛋白質のC末端Rペプチドは、ウイルス粒子放出後に切断され、膜融合活性が賦活化されることが知られている。この結果は、Rペプチドが膜融合活性を阻害することを示している。Rペプチドの膜融合阻害に意要なアミノ酸部位を同定するため、様々な変異体を作成し、それらの膜融合活性を測定した。その結果、Rペプチド切断部位近傍の疎水性アミノ酸モチーフが膜融合阻害に重要であることがわかった(投稿準備中)。前述したように、レトロウイルスの細胞内進入には、Rペプチド切断によるエンベロープ蛋白質の膜融合の活性化が必須であるが、ウイルス粒子におけるエンベロープ蛋白質を解析したところ、Rペプチド未切断のエンベロープ蛋白質が検出された。そこでRペプチド未切断エンベロープ蛋白質のウイルス感染に対する影響を解析した。その縮果、Rペプチド末切断エンベロープ蛋白質がRペプチド切断エンベロープ蛋白質によるウイルスの細胞内侵入を抑制することがわかった。この結果は、効率的なウイルス感染のためには、Rペプチドの完全な切断を必要とすることを示している(投稿中)。一方、我々は、マウスレトロウイルスの感染がラット感染受容体の糖鎖付加によって抑制されることを既に示した。しかし、マウス感染受容体も同様に糖鎖付加を受けるにも関わらず、感染を抑制しない。この違いを決定しているアミノ酸部位を同定するため、マウス受容体とラット受容体のアミノ酸配列を比較した。マウス受容体は、ウイルス結合部位近傍に3アミノ酸の欠損を持っていることがわかった。このアミノ酸欠損が糖鎖感受性ウイルス感染に関与しているかどうか知るため、ラット受容体に、その欠損を人工的に導入し、ウイルス感染における糖鎖の影響を解析した。その結果、変異ラット受容体は、マウス受容体と同様に、糖鎖の影響を受けないことがわかった。この結果は、そのアミノ酸欠損が、糖鎖感受性感染に関与していることを示している(投稿中)。また、ヒト免疫不全症ウイルス(HIV)感染においても受容体の糖鎖付加が影響するかどうか解析した。糖鎖付加部位を変異させたCXCR4を発現する細胞は、野生型CXCR4を発現する細胞よりも、CD4非依存性HIV感染に対する感受性が高かった。しかし、CD4依存性HIV感染には影響しないことがわかった。この結果は、CD4非依存牲HIV感染が、受容体CXCR4の糖鎖付加により阻害されることを示している(投稿準備中)。

小鼠逆转录病毒的细胞内侵袭是通过将病毒包膜膜与靶细胞的细胞膜融合来实现的。众所周知，病毒编码的包膜蛋白的C末端R肽在病毒颗粒释放后被切割，并激活其膜融合活性。该结果表明R肽抑制膜融合活性。为了鉴定氨基酸位点对于抑制R肽的膜融合至关重要，创建了各种突变体并测量其膜融合活性。结果，发现在R肽裂解位点附近的疏水氨基酸基序对于抑制膜融合很重要（以准备发布）。如上所述，对于逆转录病毒的细胞内进入，R肽裂解激活包膜蛋白的膜融合至关重要，但是当分析病毒颗粒中的包膜蛋白时，被检测到未用R肽裂解的包膜蛋白。因此，分析了R肽未溶解的包膜蛋白对病毒感染的影响。发现R肽末端裂解的包膜蛋白抑制了R肽裂解的包膜蛋白的细胞内病毒进入。结果表明，有效的病毒感染需要R肽的完全切割（在POST）。另一方面，我们已经表明，大鼠感染受体的糖基化抑制了鼠逆转录病毒的感染。但是，尽管小鼠感染受体类似地经历了糖基化，但它们不会抑制感染。为了鉴定确定这种差异的氨基酸位点，比较了小鼠和大鼠受体的氨基酸序列。发现小鼠受体在病毒结合位点附近具有3个氨基酸缺陷。为了找出该氨基酸缺乏是否参与糖基化病毒感染，将缺乏症人为地引入大鼠受体中，并分析了糖基化链对病毒感染的影响。结果，发现与小鼠受体相似的突变大鼠受体不受聚糖的影响。结果表明，氨基酸缺乏症与聚糖敏感感染有关（邮政）。此外，我们分析了受体的糖基化是否还影响人类免疫缺陷病毒（HIV）感染。与表达野生型CXCR4的细胞相比，用突变的糖基化位点表达CXCR4的细胞更容易受到CD4独立的HIV感染的影响。但是，发现它不影响CD4依赖性HIV感染。该结果表明，受体CXCR4的糖基化抑制了与CD4无关的HIV感染（以准备发布）。

项目成果

M.Katane, E.Takao, Y.Kubo, R.Fujita, H.Amanuma: "Factors affecting the direct targeting of murine leukemia virus vectors containing peptide ligands in the envelope protein"EMBO reports. 3. 899-904 (2002)

M.Katane、E.Takao、Y.Kubo、R.Fujita、H.Amanuma：“影响包膜蛋白中含有肽配体的鼠白血病病毒载体直接靶向的因素”EMBO 报道。

M.Katane et al.: "Factors affecting the direct targeting of murine leukemia virus vectors containing peptide ligands in the envelope protein"EMBO reports. 3. 899-904 (2002)

M.Katane 等人：“影响包膜蛋白中含有肽配体的鼠白血病病毒载体直接靶向的因素”EMBO 报道。

Y.Kubo et al.: "N-linked glycosylation is required for XC cell-specific syncytium formation by the R peptide-containing envelope protein of ecotropic murine leukemia viruses"Journal of Virology. 77. 7510-7516 (2003)

Y.Kubo 等人：“N-连接糖基化对于亲嗜性鼠白血病病毒的包含 R 肽的包膜蛋白形成 XC 细胞特异性合胞体是必需的”《病毒学杂志》。