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p24カプシドタンパク質は最も豊富なHIVタンパク質で、各ウイルスには約1,500〜3,000個のp24分子が含まれています。[1]これはカプシド内の主要な構造タンパク質であり、ウイルスの構造的完全性を維持し、ウイルスのライフサイクルのさまざまな段階（宿主細胞へのウイルスの侵入や新しいウイルス粒子の放出など）を促進することに関与しています。[2] p24タンパク質の抗原を検出することで、人の血液中のHIVの存在を特定し、HIV / AIDSを診断できますが、より現代的な検査がそれらの代わりになっています。[3]感染後約50日で、p24抗原は血流から完全に除去されることがよくあります。[4]
構造
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p24は分子量24kDaで、gag遺伝子によってコードされています。HIVカプシドの構造は、X線結晶構造解析とクライオ電子顕微鏡法によって決定されました。[5] p24カプシドタンパク質は、柔軟なドメイン間リンカーで接続されたN末端ドメインとC末端ドメインの2つのドメインで構成されています。N末端ドメイン（NTD）は、7つのαヘリックス（H）とβヘアピンで構成されています。[6] [7] C末端ドメイン（CTD）には、4つのαヘリックスと11残基の構造化されていない領域があります。[8] [9] N末端ドメイン（NTD）はヘキサマー内での接触を促進し、C末端ドメイン（CTD）は隣接するヘキサマーに結合する二量体を形成します。[10]各ヘキサマーには、6つの正に帯電したアルギニン残基に囲まれたサイズ選択性の細孔があり、その細孔は、開いた構造と閉じた構造の両方を持つ構造変化を起こすことができるβヘアピンで覆われています。 [11]ヘキサマーの中心には、分子の三次構造を安定化させるIP6分子があります。 さらに、C末端ドメインには、アミノ酸153から172にまたがる20の高度に保存されたアミノ酸を含む主要相同性領域（MHR）が含まれています。[11]さらに、N末端ドメインには、タンパク質シクロフィリンA （Cyp A）と相互作用するループ（アミノ酸85〜93）があります。
関数
P24 は、ウイルスRNA を保護するウイルスカプシドの形成と安定性に重要な役割を果たす構造タンパク質です。HIV複製プロセスにおける p24 カプシドタンパク質の役割は、次のようにまとめられます。[引用が必要]
- 融合: HIV 複製サイクルは、HIV が宿主細胞の表面と融合したときに始まります。その後、ウイルスのゲノムとタンパク質を含むカプシドが細胞内に侵入します。
- 逆転写: カプシドは、ウイルスゲノムと逆転写機構を細胞質の周辺から核内の転写活性部位に安全に輸送します。これは、ウイルスゲノムを制限因子による検出から保護しながら、必要な分子がコアを通って拡散できるようにすることで実現され、逆転写プロセスが促進されます。
- 組み立て: 新しいウイルス粒子の組み立てに関与し、ウイルス成分の適切な組織化を促進します。
- 出芽: P24 はウイルスの出芽プロセスに寄与し、成熟した感染性ウイルス粒子の適切なパッケージングと放出を保証します。
治療標的としてのp24 HIVカプシド
新しい抗レトロウイルス療法
臓器移植の拒絶反応を防ぐために開発された免疫抑制剤であるシクロスポリンは、HIV-1陽性者の感染を阻害することが示されています。[12]シクロスポリンは、カプシドタンパク質と細胞タンパク質であるCypAとの結合に対する競合阻害剤として機能します。CypAはHIVの感染性に重要であることが示されています。
HIV-1 p24カプシドタンパク質は複製サイクル全体で重要な役割を果たしているため、魅力的な治療ターゲットとなっています。現在、小分子抗レトロウイルス薬の標的となっているウイルス酵素（プロテアーゼ、逆転写酵素、インテグラーゼ）とは異なり、p24カプシドタンパク質はタンパク質間相互作用を介して機能します。レナカパビルやGS-6207などのカプシド阻害剤は、HIVカプシドタンパク質の活動を阻害し、単剤療法として第1相臨床試験で評価されました。 [13] [14]これらは、すべてのサブタイプに対して抗ウイルス活性を示し、現在の抗レトロウイルス薬との交差耐性はありませんでした。 [ 13 ] [ 14 ]これらの知見は、HIVカプシドタンパク質の機能を破壊することを目的とした治療法を支持するものです。
ワクチンの設計
P24は細胞性免疫反応を誘導することができ、いくつかのワクチン戦略に組み込まれています。[3]
診断
第4世代HIV検査
P24は免疫システムの標的であり、p24に対する抗体はHIV抗体の存在を検出するための診断検査で使用されます。第4世代のHIV免疫測定法は、血液中のウイルスp24タンパク質とウイルスに対する患者の抗体を検出します。以前の世代の検査は患者の抗体のみを検出することに依存しており、最も早い抗体が検出されるまでに約3〜4週間かかります。p24タンパク質は感染後2週間ほどで患者の血液中に検出できるため、患者のHIV状態を正確に検出するために必要なウィンドウ期間がさらに短縮されます。 [15]
参照
参考文献
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さらに読む
- Wiznerowicz M. 「TU vs pg of p24」。Trono Lab – ウイルス学および遺伝学研究所。ローザンヌ連邦工科大学 (EPFL)。2008 年 3 月 9 日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- 「よくある質問: 第 4 世代 HIV 抗体/抗原コンビネーション検査」(PDF)。PA / MidAtlantic AIDS 教育トレーニング センター、Health Federation of Philadelphia。最終更新日: 2013 年 3 月。2015 年 7 月 15 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。