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，这是一种高度感染性的急性病毒感染，发烧和皮疹。在感染期间，发生严重的瞬态免疫抑制，可能发生严重的继发性感染（例如肺炎）。麻疹是一种高效的活疫苗，但每年仍会在全球造成超过2000万例和300,000例死亡，约占五岁以下儿童死亡原因的4％。我们的记忆仍然是新鲜的，在2007年，该国肆虐，被迫主要在高中和大学中关闭。此外，经过几年的感染，每10,000人中有一个人会出现亚急性硬化性脑脑炎（SSPE）。我们已经成功地分析了H蛋白（MV-H）的结构分析，这是一种麻疹受体结合蛋白参与细胞侵袭的结构分析，这是感染的第一步（Hashiguchi等人，PNAS2007）。它的结构揭示了麻疹病毒的巧妙细胞侵袭策略，以及麻疹病毒疫苗成功50多年的原因。之后，在研究主题中“使用X射线晶体学分析研究麻疹病毒细胞进入的机理”，当受体大猛击与H蛋白（MV-H）结合时，我们进行了X射线晶体学分析，麻疹病毒受体结合蛋白。今年，世界上第一个成功的结晶，测量了诸如Spring-8和Photon Factory之类的大规模同步辐射设施的数据，并使用HKL2000，COOT和CCP4I等结构分析软件来完善结构，以阐明其结构。结果表明，细胞侵袭机制在帕托病毒中很常见，包括麻疹病毒。它还揭示了成功50多年的麻疹病毒疫苗的结构基础。

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