X線結晶構造解析を用いた麻疹ウイルスの細胞侵入メカニズムの研究

X射线晶体学研究麻疹病毒细胞侵袭机制

• 批准号: 08J03358
• 负责人: 橋口 隆生
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J03358/
• 关键词: 麻疹ウイルス; X線結晶構造解析; 構造生物学; ウイルス学; 分子生物学; 膜融合; 細胞侵入メカニズム; 感染症; パラミクソウイルス

麻疹ウイルスは、発熱、発疹を伴う非常に感染性の強い急性ウイルス感染症である麻疹を引き起こす。感染時には一過性の強い免疫抑制が起こり、肺炎などの重篤な二次感染を伴う場合がある。麻疹には有効性が高い弱毒生ワクチンがあるが、未だに毎年世界中で2000万人を超える患者と30万人を超える死者を出しており、5歳未満の小児の死因の約4%を占める。2007年度には我が国でも猛威をふるい、高校、大学を中心に休校に追い込まれたのは記憶に新しい,また、感染後、数年を経て1-10万人に1人という確率で亜急性硬化性全脳炎(SSPE)を発症する。我々は既にX線結晶構造解析により、感染の最初のステップである細胞侵入にかかわる麻疹ウイルス受容体結合タンパク質であるHタンパク質(MV-H)の構造解析に成功している(Hashiguchi et.al, PNAS2007)。そして、その構造から麻疹ウイルスの巧みな細胞侵入戦略や麻疹ウイルスワクチンが50年以上にもわたり成功を収め続けている理由の-端が明らかにした。その後我々は"X線結晶構造解析を用いた麻疹ウイルスの細胞侵入メカニズムの研究"という研究課題のもと、麻疹ウイルスの細胞侵入メカニズムを原子レベルで明らかにするため、麻疹ウイルス受容体結合タンパク質であるHタンパク質(MV-H)と受容体SLAMが結合した状態でのX線結晶構造解析を行ってきた。本年度、結晶化に世界で初めて成功し、SPring-8やPhoton Factoryといった大規模放射光施設にてデータを測定し、HKL2000やCOOT、ccp4i等の構造解析ソフトにより構造の精密化を行いその構造を明らかにした。その結果、麻疹ウイルスを含むパラミクソウイルス間で細胞侵入メカニズムが共通していることが示唆された。また、麻疹ウイルスワクチンが50年以上にもわたり成功を収め続けている構造基盤を明らかにした。

麻疹病毒引起麻疹，这是一种高度传染性的急性病毒感染，伴有发烧和皮疹。感染后会出现短暂的强烈免疫抑制，可能伴有严重的继发感染，如肺炎。尽管有高效的减毒活疫苗可用于治疗麻疹，但它每年仍然在全球造成超过 2000 万例病例和超过 30 万人死亡，约占 5 岁以下儿童死亡人数的 4%。记忆犹新的是，2007年日本爆发了严重的疫情，高中和大学被迫关闭。而且，感染数年后，十万到十万人中就有一个人患上亚急性疾病。发展为性全脑炎（SSPE）。我们已经利用X射线晶体学成功分析了麻疹病毒受体结合蛋白H蛋白（MV-H）的结构，该蛋白参与细胞侵袭（感染的第一步）（Hashiguchi等人，PNAS2007） 。该结构揭示了麻疹病毒巧妙的细胞入侵策略以及麻疹病毒疫苗50多年来持续成功的原因。之后，我们以“利用X射线晶体学研究麻疹病毒的细胞侵袭机制”为研究主题，对麻疹病毒受体结合蛋白进行了研究，以期在原子水平上阐明麻疹病毒的细胞侵袭机制。对与受体 SLAM 结合的某种 H 蛋白（MV-H）进行了 X 射线晶体结构分析。今年，我们在全球首次成功结晶，在SPring-8、Photon Factory等大型同步辐射设施测量数据，并利用HKL2000、COOT、ccp4i等结构分析软件对结构进行细化。揭示了。结果表明，包括麻疹病毒在内的副粘病毒具有共同的细胞侵袭机制。它还揭示了麻疹病毒疫苗 50 多年来持续成功的结构基础。

项目成果

麻疹ウイルスの受容体と病態

麻疹病毒受体和病理学

• 发表时间: 2008
• 期刊: 実験医学 11
• 作者: 竹田誠;橋口隆生;柳雄介
• 通讯作者: 柳雄介

麻疹ウイルスHタンパク質と受容体SLAMの複合体の結晶構造と麻疹ウイルスの細胞侵入機構

麻疹病毒H蛋白与受体SLAM复合物的晶体结构及麻疹病毒细胞侵入机制

• 发表时间: 2009
• 作者: 嶋本洋子;高橋嘉夫;橋口隆生
• 通讯作者: 橋口隆生

麻疹ウイルスHタンパク質による受容体認識の構造基盤

麻疹病毒H蛋白受体识别的结构基础

• 发表时间: 2008
• 作者: 橋口隆生;竹田誠;田原舞乃;池亀聡;大野真治;柳雄介
• 通讯作者: 柳雄介

Crystal structure of the measles virus hemagglutinin sheds light on its interaction with cellular receptors and antibodies

麻疹病毒血凝素的晶体结构揭示了其与细胞受体和抗体的相互作用

• 发表时间: 2008
• 作者: Hashiguchi;T.
• 通讯作者: T.

上皮間葉転換の誘導によって極性上皮細胞の麻疹ウイルスに対する感受性がなくなる

上皮间质转化的诱导使极化上皮细胞对麻疹病毒脱敏

• 发表时间: 2009
• 作者: Shimamoto;Y.;Takahashi;Y.;酒匂幸;白銀勇太
• 通讯作者: 白銀勇太