HIV-1粒子形成に至るGag複合体の実体解明

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HIV-1粒子は集合過程において、骨格を形成するGag前駆体（以後Gag）が細胞膜で多量体を形成することにより起こるが、その初期過程（重要な3つのステップ：Gag二量体化、Gag膜移行、GagとgRNAの結合）は不明な点が多い。本研究課題ではGag集合過程で認められる複合体の実態を明らかにするために、まずそれぞれ初期過程で重要な上述3つのステップが阻害される変異体（Gag二量体化不全WMAA変異体、Gagミリストイル化不全G2A変異体、gRNA結合不全NC変異体）を構築し、Gag複合体について解析を行なった。WMAAを用いたMembrane flotation assayの結果、Gagの二量体化が阻害されると膜へ行く効率が半減した。またG2A変異体を用いたCloss-link assayの結果、二量体以上の多量体形成が阻害されていた。すなわち、まず細胞質内でGag二量体化の大部分が起こり、次に膜移行・膜結合すると考えられた。WMAA変異体やG2A変異体のGagもgRNAと結合することが知られているため、gRNAは決まった時点ではなく、出芽までの過程でGagに結合すると考えられた。そこで次にNC変異体について同様の解析を実施した結果、gRNAとの結合の有無は膜移行に関与しないこと、またCloss-link assayで確認できる6量体形成までは進んでいることが明らかになった。次にNC変異体のVelocity sedimentation assayを実施した結果、10Sや80S複合体は観察されたが、500S/750S複合体の割合が顕著に低下していることが明らかとなり、gRNAとの結合は高次でのGag多量体形成に重要であることが示唆された。これまでの報告と合わせると、10S複合体、80S複合体はGagの2量体化、膜移行、gRNAとの結合に関与ないことが明らかとなった。