液-液相分離による分子濃縮から解き明かすパラミクソウイルスの増殖機構

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液-液相分離(LLPS)と呼ばれる分子濃縮が、細胞の様々な生理機能に関わっていることが近年明らかになってきた。LLPSは、必要なタンパク質や核酸を選択的かつ局所的に濃縮することで、それぞれの化学反応を効率的に進める働きがある。ウイルスもまた、細胞内で効率よく増殖するために、LLPSを利用すると考えられるが、まだ十分に研究は進んでいない。本申請課題では、医学・獣医学上重要な病原体が数多く含まれるパラミクソウイルスの増殖機構をLLPSによる分子濃縮の観点から明らかにし、パラミクソウイルス感染症の治療薬開発につなげることを目的とする。今年度は代表的なパラミクソウイルスであるムンプスウイルス(MuV)の増殖過程の中で分子濃縮が要求される粒子形成過程において、関与する宿主因子を探索した。ビオチンリガーゼであるTurboIDをN末端ドメインとC末端ドメインに分割し、MuVの2つの膜タンパク質であるFタンパク質およびHNタンパク質の細胞質領域に導入した。両タンパク質を発現させた細胞にビオチンを添加し、その後ビオチン化タンパク質をストレプトアビジンで精製・濃縮し、質量分析によって同定した。その中から、SNARE複合体を構成するUSE1に着目し、MuV増殖における役割を解析した。USE1はFタンパク質とERにおいて相互作用した。さらにsiRNAを用いてUSE1をノックダウンした細胞ではFタンパク質の発現量の低下や、正確な糖鎖付加が起きなかったことから、USE1はMuVのFタンパク質の安定性や糖鎖修飾への関与を通して、MuVの増殖に重要な宿主因子であることが明らかになった。