The functional analysis of KSHV ORF21

KSHV ORF21的功能分析

基本信息

批准号：
20J21971
负责人：
山口達生
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kyoto Pharmaceutical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

カポジ肉腫関連ヘルペスウイルス（KSHV:Kaposi's Sarcoma-associated Herpesvirus)がコードするタンパク質は、他の近縁ウイルスとの比較により機能が推定されてきた。しかしながら、近縁種のウイルスタンパク質と異なる機能を有するタンパク質も多く、生理学的意義が明らかになっていないKSHVタンパク質が存在する。そのため、KSHVについてウイルス学的に明らかになっていない部分が数多く存在する。また、KSHVの発見から日が浅く未だ有効な抗ウイルス薬が存在しない。そのため、本研究ではKSHV ORF21を手がかりとしてKSHVの生活環の解明並びにその宿主因子への影響を明らかにした上で、抗KSHV薬の創出を本研究の最終的な目的として①「KSHVタンパクが影響を与える宿主因子の解明」②「抗KSHV薬創薬につながる候補化合物の探索」の課題を実施した。前年度にORF21がMEKのリン酸化に関与する可能性が示されたため、本年度はiSLK細胞だけでなく過剰発現の実験系を用いて、MEKシグナルについて解析を行った。その結果MEKのリン酸化にはORF21分子が関与していることが明らかになった。またMEKシグナル活性化の結果として、ORF21分子を過剰発現した細胞では細胞増殖の亢進が確認された。これまでの研究及び以上の結果を論文化し公表した。そして人工知能(ESM-Fold)をもちいてORF21の予測立体構造を得た。その結果ORF21のオーソログであるHSV-1のチミジンキナーゼUL23とほぼ似た立体構造を取っていた。一方ORF21のN末端側はHSV-1 UL23と異なった構造を取っていた。ORF21N末端部分は天然変性領域データベース、及び先行研究による結果から天然変性領域であると予測された。

通过与其他密切相关的病毒进行比较，对卡波西肉瘤相关疱疹病毒 (KSHV) 编码的蛋白质的功能进行了评估。然而，有许多蛋白质的功能与相关病毒蛋白质不同，并且有一些KSHV蛋白质的生理意义尚不清楚。因此，KSHV的许多方面尚未在病毒学上得到阐明。而且，自从KSHV被发现以来，目前还没有有效的抗病毒药物。因此，在本研究中，我们以KSHV ORF21为线索，阐明KSHV的生命周期及其对宿主因素的影响，本研究的最终目的是创造一种抗KSHV药物，我们开展了以下任务： “阐明赋予 KSHV 的宿主因素”和 ②“寻找能够导致抗 KSHV 药物发现的候选化合物。”去年，研究表明ORF21可能参与MEK磷酸化，因此今年我们不仅使用iSLK细胞，还使用过表达实验系统分析了MEK信号。结果表明ORF21分子参与MEK磷酸化。此外，由于 MEK 信号激活，在过表达 ORF21 分子的细胞中证实了细胞增殖增强。迄今为止的研究和上述结果已发表在论文中。然后，利用人工智能（ESM-Fold），我们获得了ORF21的预测三维结构。结果表明，它具有与HSV-1胸苷激酶UL23相似的三维结构，UL23是ORF21的直系同源物。另一方面，ORF21的N末端侧具有与HSV-1 UL23不同的结构。根据自然变性区域数据库和前期研究结果，预测ORF21的N端部分是自然变性区域。