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

通过液-液相分离从分子浓缩阐明副粘病毒传播机制

基本信息

批准号：
22K07108
负责人：
加藤大志
金额：
$ 2.75万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

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。

最近很明显，分子浓度（称为液 - 液相分离（LLP））参与细胞的各种生理功能。 LLP的功能是通过选择性和局部富集必要的蛋白质和核酸来有效地进行每种化学反应的功能。还认为病毒使用LLP在细胞内有效增殖，但尚未进行足够的研究。该应用程序旨在阐明从LLP的分子富集的角度，含有许多在医学和兽医医学中很重要的病原体的增殖机制，这些病原体在医学和兽医医学中很重要，并导致开发用于急诊病毒感染的治疗药物。今年，我们搜索了粒子形成过程中涉及的宿主因子，这需要在腮腺炎病毒（MUV）的生长过程中分子富集，这是代表性的帕托马病毒。将生物素连接酶涡轮分为N末端和C末端结构域，并引入MUV，F和HN蛋白的两个膜蛋白的细胞质区域。将生物素添加到表达这两种蛋白质的细胞中，然后将生物素化蛋白纯化并用链霉亲和素浓缩，并通过质谱法鉴定。其中，我们专注于构成军鼓复合物的USE1，并分析了其在MUV增殖中的作用。 USE1与ER中的F蛋白相互作用。此外，使用siRNA击倒使用1的细胞不能降低F蛋白的表达水平或精确的糖基化的表达水平，并且通过其参与MUV蛋白及其糖基化修饰的F蛋白的稳定性，use1被揭示为MUV增殖的重要宿主因子。