幅広いインフルエンザHA亜型を認識する抗体とHA複合体の構造生物学的研究

识别多种流感 HA 亚型的抗体和 HA 复合物的结构生物学研究

• 批准号: 22770094
• 负责人: 坂井 直樹
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22770094/
• 关键词: 構造生物学; X線結晶構造解析; インフルエンザ; 抗原抗体複合体; ヘマグルチニン

A型インフルエンザウイルスは表面に存在するヘマグルチニン(HA)とノイラミニダーゼ(NA)の抗原型により複数の亜型に分類される.HAは宿主細胞表面のシアル酸と結合し,エンドソーム中におけるpH変化に応答して構造変化を起こし,ウイルスエンベロープと宿主細胞膜の融合における中心的な役割を担う.HAには16種の亜型が存在しており,なかでも高病原性鳥インフルエンザのH5,2009年パンデミックのH1,今年度の流行の主体となったH3などが有名である.近年,幅広いHA亜型を認識する抗HA抗体が得られ,そのHA阻害機構は新たな抗インフルエンザ戦略を示唆するとして注目されている.本研究では新規に作成された複数のHA亜型ウイルスを中和するマウス由来抗HA単クローン抗体S139/1による複数のHA認識機構についてその複合体の結晶構造を基に解析し,抗原抗体複合体の相互作用解析と併せて,ウイルスの膜融合機構におけるHAの機能について新たな知見を得ることを目的としている.研究開始に先立ち,H3N2(Aichi)株ウイルス由来HAをウイルス粒子より精製する系を確立した.本年度はこの系を用いてHAを精製し,結晶化用試料として調製した.S139/1はパパイン処理によりFab断片として調製,精製を行った.HAとS139/1-Fabを混合して複合体を作成し,ゲル濾過クロマトグラフィーにより複合体を精製して結晶化スクリーニングを行った.その結果ポリエチレングルコールを沈殿剤として結晶が得られ,高エネルギー加速器研究機構PF, SPring-8において回折実験を実施した.得られたデータより結晶構造を解析した結果,結晶中にはHAしか存在していなかった.これは結晶化の過程でS139/1-FabがHAと解離したことが原因と考えられた.現在pHを6-8.5の範囲に絞り,温和な条件での結晶化が可能な条件の検討を行っている.

Type A イ ン フ ル エ ン ザ ウ イ ル ス は surface に exist す る ヘ マ グ ル チ ニ ン (HA) と ノ イ ラ ミ ニ ダ ー ゼ (NA) の antigenic に よ り plural の 亜 type classification さ に れ る. HA は host cell surface の シ ア ル acid と し, エ ン ド ソ ー ム in に お け る pH variations change に 応 answer し て structure - the を up こ し, ウ イ ル ス エ ン ベ ロ の ー プ と host cell membrane fusion に お け る cut を bear う な service center. HA に は 16 の 亜 type が exist し て お り, な か で も high pathogenicity bird イ ン フ ル エ ン ザ の H5, 2009 パ ン デ ミ ッ ク の H1, this year popular の の subject と な っ た H3 な ど が famous で あ る. In recent years, his design picture type い HA 亜 を know す る HA antibody が resistance to ら れ, そ の HA resistance against institutions は new た な resistance イ ン フ ル エ ン ザ 戦 slightly を sucking in す る と し て attention さ れ て い る. This study で は new rules に made さ れ た plural の HA type 亜 ウ イ ル ス を neutralization す る マ ウ ス origin anti HA 単 ク ロ ー ン antibody S139/1 に よ る plural の HA know institutions に つ い て そ の complex の crystal structure を に analytic し, antigen-antibody complexes の analytical と interaction and せ て, ウ イ ル ス の membrane fusion institutions に お け る HA の machine Can に つ い て new た な knowledge を have る こ と を purpose と し て い る. Study began に set ち first, H3N2 (Aichi) strains ウ イ ル ス origin HA を ウ イ ル ス particle よ り refined す を る department establish し た. This year's は こ の is を with い て HA を refined し, crystallization paraphrase sample と し て modulation し た. S139/1 は パ パ イ ン 処 Richard に よ り Fab fragment と し て modulation, refined を line っ た. HA と S139/1 - Fab を mixed し て complex を し consummate, ゲ filtration ク ル ロ マ ト グ ラ フ ィ ー に よ り complex を refined し て crystallization ス Line ク リ ー ニ ン グ を っ た. そ の results ポ リ エ チ レ ン グ ル コ ー ル を Shen Dian tonic と し て crystallization が must ら れ, high エ ネ ル ギ ー accelerator research organization PF, SPring - 8 に お い て inflexion be 験 を be applied し た. Have ら れ た デ ー タ よ り crystal structure analytical し を た as a result, the crystallization of に は HA し か exist し て い な か っ た. こ れ は crystallization process の で S139/1 - Fab が HA と dissociation し た こ と が reason と exam え ら れ た. Now pH を 6-8.5 の van 囲 に ground り, benign conditions な で の crystallization が conditions may な の 検 line for を っ て い る.

项目成果

インフルエンザウイルスヘマグルチニン亜型間交差反応性抗体の解析

流感病毒血凝素亚型间交叉反应抗体分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 高田礼人;坂井直樹
• 通讯作者: 坂井直樹

Functional analysis of an alpha-helical antimicrobial peptide derived from a novel mouse defensin-like gene.

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2010.07.028
• 发表时间: 2010-08
• 期刊: Biochemical and biophysical research communications
• 影响因子: 3.1
• 作者: A. Kawaguchi;Tadaki Suzuki;Takashi Kimura;N. Sakai;T. Ayabe;H. Sawa;H. Hasegawa

単量体型光増感蛍光蛋白質mKillerRedの結晶構造解析

单体光敏荧光蛋白mKillerRed的晶体结构分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 坂井直樹;北郷悠;竹本研;松田知己;綾部時芳;永井健治
• 通讯作者: 永井健治

抗菌ペプチドhuman defensin 5前駆体の大量発現とその解析

抗菌肽人防御素5前体的大量表达和分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 緒形友美;相沢智康;坂井直樹;神谷昌克;菊川峰志;熊木康裕;出村誠;綾部時芳;河野敬一
• 通讯作者: 河野敬一

The Structure of Physarum polycephalum hemagglutinin I suggests a minimal carbohydrate recognition domain of legume lectin fold.

多头绒泡菌血凝素 I 的结构表明豆类凝集素折叠有一个最小的碳水化合物识别域。

• DOI: 10.1016/j.jmb.2010.11.024
• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of molecular biology
• 影响因子: 5.6
• 作者: T. Kouno;N. Watanabe;N. Sakai;Takashi Nakamura;Y. Nabeshima;M. Morita;M. Mizuguchi;T. Aizawa;M. Demura;T. Imanaka;I. Tanaka;K. Kawano
• 通讯作者: K. Kawano