胆汁酸トランスポーターNTCPを介したHBV感染の構造基盤

通过胆汁酸转运蛋白 NTCP 感染 HBV 的结构基础

• 批准号: 22J14378
• 负责人: 浅見 仁太
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-22 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22J14378/
• 关键词: B型肝炎ウイルス; NTCP; トランスポーター; クライオ電子顕微鏡

本研究では、B型肝炎ウイルス（Hepatitis B virus, HBV）受容体として機能する胆汁酸トランスポーターSodium taurocholate co-transporting polypeptide (NTCP) を対象とした構造生物学的な解析により、NTCPを介したHBV感染の分子基盤を明らかにすることを目的とした。採用期間中の研究により、NTCPおよびHBVのエンベロープ上に発現する膜タンパク質large HBV surface antigen (LHBs) のN末端ペプチドpreS1の試料調製法が確立された。さらに、NTCPとpreS1の複合体を高純度で調製することにも成功した。得られたタンパク質試料を用い、クライオ電子顕微鏡単粒子解析を実施した結果、NTCP単体の立体構造を解明することに成功した（Asami et al., Nature, 2022）。ここで、分子量の比較的小さいNTCPの構造解析を容易に進めるため、京都大学大学院医学系研究科の岩田想教授との共同研究により作製された、NTCPに対して特異的な抗体を用いた。得られたNTCPの構造は細胞外側に開いており、core domainとpanel domainの間に疎水性トンネルが形成されていた。トンネル内腔には、脂質と思われる弱い密度が観測された。次に、NTCP-preS1複合体の立体構造が、クライオ電子顕微鏡解析により解明された（Asami et al., 論文投稿中）。複合体中で、preS1は複雑に折りたたまれてNTCPの基質輸送トンネルに侵入し、疎水性相互作用と水素結合により強固に結合していた。また、NTCPおよびpreS1の変異体解析を実施した結果、両者の結合に重要な領域を同定した。得られた立体構造情報は、NTCPとpreS1の結合を阻害する新規HBV治療薬の設計に寄与すると考えられる。

This study aims to clarify the molecular basis of Hepatitis B virus (HBV) infection by analyzing the structural biology of the bile acid receptor and its function as a Sodium taurocholate co-transporting polypeptide (NTCP). A sample preparation method for N-terminal deletion of large HBV surface antigen (LHBs) was established by using NTCP and HBV surface antigen. NTCP and preS1 complexes were successfully modulated with high purity. The results of particle analysis using electron microscope and three-dimensional structure analysis of NTCP monomer were successfully obtained (Asami et al., Nature, 2022）。The structure analysis of NTCP is easy to advance due to the small molecular weight comparison. Professor Nozomi Iwata, Graduate School of Medicine, Kyoto University, has been working on the production of specific antibodies against NTCP. The structure of NTCP is formed by opening the core domain and panel domain. The inner cavity of the body is filled with lipid, and the density of the lipid is measured. The three-dimensional structure of NTCP-preS1 complex was elucidated by electron microscopy (Asami et al., submitted papers). In the complex, preS1 is a complex of NTCP and matrix transport. It is a complex of NTCP and matrix transport. It is a complex of NTCP and matrix transport. NTCP and preS1 are different types of analysis, and the results and combinations of them are the same in important areas. New regulations on HBV therapy design based on three-dimensional structural information and NTCP preS1

项目成果

B型肝炎ウイルス受容体NTCPの構造解析

乙型肝炎病毒受体NTCP的结构分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 浅見仁太;木村香菜子;藤田陽子;石田英子;張志寛;野村弥生;劉紅;植村智子;佐藤有美;小野真嗣;山本雅貴;野田岳志;重松秀樹;Drew David;岩田想;清水敏之;野村紀通;大戸梅治
• 通讯作者: 大戸梅治

胆汁酸トランスポーターNTCPによるB型肝炎ウイルス認識の構造基盤

胆汁酸转运蛋白NTCP识别乙型肝炎病毒的结构基础

• 发表时间: 2023
• 作者: Asami Jinta;Kimura Kanako Terakado;Fujita-Fujiharu Yoko;Ishida Hanako;Zhang Zhikuan;Nomura Yayoi;Liu Kehong;Uemura Tomoko;Sato Yumi;Ono Masatsugu;Yamamoto Masaki;Noda Takeshi;Shigematsu Hideki;Drew David;Iwata So;Shimizu Toshiyuki;Nomura Norimichi;Ohto Um;浅見仁太
• 通讯作者: 浅見仁太