著者

五十嵐 学

出版者

公益社団法人 日本薬学会

雑誌

YAKUGAKU ZASSHI (ISSN:00316903)

巻号頁・発行日

vol.135, no.9, pp.1015-1021, 2015 (Released:2015-09-01)

参考文献数

35

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For the prevention and control of infectious viral diseases, vaccines and antiviral drugs targeting viral proteins are of great importance. Amino acid substitutions in viral proteins occasionally cause the emergence of antibody-escape and drug-resistant mutants. With regard to this, we have studied the proteins of several viruses, especially the influenza A virus, by using techniques of computational chemistry and biology such as molecular modeling, molecular docking, and molecular dynamics simulations. Influenza A virus is a zoonotic pathogen that is transmitted from animals to humans. This virus has two surface glycoproteins, hemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA). The HA of influenza viruses plays a key role in the initiation of viral infection. And HA is also the major target of antibodies that neutralize viral infectivity. Some amino acid substitutions in the antigenic epitope on HA could decrease the interaction between HA and antibodies, leading to the generation of antigenic variants with novel antigenic structures of HA. In addition, HA protein seems to be a favorable target for anti-influenza drugs, but effective HA inhibitors have not been developed due to the emergence of drug-resistant viruses with amino acid substitutions on the HA. To understand how amino acid substitutions affect changes in drug susceptibility, we have been computationally analyzing the three-dimensional structures of influenza virus proteins. In this paper, we review the results obtained through our current analysis.

著者

米澤 弘毅 五十嵐 学 伊藤 公人

雑誌

研究報告バイオ情報学(BIO)

巻号頁・発行日

vol.2012, no.22, pp.1-5, 2012-06-21

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近年,インフルエンザをはじめ様々な病原体の遺伝子情報が大量に蓄積されつつある.データセットの増大に伴い,配列解析にかかる計算コストが急増している.また,疫学調査活動の差異により,データセットは調査地域や年代に関して大きなサンプリングバイアスを含む.本研究では,進化系統樹を利用してサンプリング密度の高い配列を適宜取り除くリサンプリングアルゴリズムを提案し,その性能を比較実験により評価する.Recently a large number of nucleotide sequences of various pathogens are available in public databases. The growth of the datasets has resulted in an enormous increase in computational costs. Moreover, due to differences in surveillance activities, the number of sequences found in databases varies from one country to another and from year to year. Therefore it is important to study resampling methods to reduce the sampling bias. In this paper we propose a novel algorithm-called the closest-neighbor trimming method-that resamples a given number of sequences from a large nucleotide sequence dataset. We compare the performance of the proposed algorithm with other algorithms by using the nucleotide sequences of human H3N2 influenza viruses.

著者

好井 健太朗 小林 進太郎 五十嵐 学 今内 覚

出版者

長崎大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2020-04-01

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ダニ媒介性脳炎、狂犬病など神経向性の人獣共通感染症ウイルスは、脳に侵入・増殖することで重篤な神経症状を引き起こし、致死率も高い。しかし血液脳関門:BBBの存在のため、抗ウイルス分子をウイルスの増殖する脳に到達させる手法が無く、治療法が未開発であった。近年の研究により、これらのウイルスの外殻蛋白は、BBBを透過する機能を持つ事が明らかになっている。そこで本研究では、このBBB透過機構に着目し、抗ウイルス分子技術と融合させることで、BBBを透過して脳内に対象分子を輸送可能な新規薬物輸送システム (DDS) の開発、及びその応用を図る。

著者

五十嵐 学

出版者

北海道大学

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2011

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インフルエンザの流行を効率よく制御するためには、抗原変異の機序を理解し、予測することが必要である。本研究では、インフルエンザウイルスの主要抗原であるヘマグルチニン(HA)とそのモノクローナル抗体(mAb)に焦点をあて、ウイルスがmAbからエスケープする際に起こるHA上のアミノ酸置換の特徴を明らかにすることを目的とした。具体的には、アミノ酸置換に伴うHA-mAb複合体の相互作用変化、およびHAの機能や構造安定性への影響を分子シミュレーション等の計算科学的手法により解析し、実際にエスケープ変異株で観測されるアミノ酸と比較した。

著者

谷口 剛 伊藤公人 五十嵐 学 村上 悌治 高田 礼人 原口 誠

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会研究報告数理モデル化と問題解決(MPS) (ISSN:09196072)

巻号頁・発行日

vol.2006, no.135, pp.185-192, 2006-12-22

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インフルエンザウイルスにおける抗原変異の規則性を発見するために,アミノ酸残基の共変異を解析する共変異とは,タンパク質を構成するアミノ酸残基のうち〆複数の位置のアミノ酸が共に置換する現象である.従来からアミノ酸残基の共変異を解析する手法がいくつか提案されていたが,それらの手法では進化の過程における分岐や時間的関係が考慮されていなかったそこで,これらの問題を解決するために,進化系統解析によって得られる系統樹を利用する手法を提案する.過去40年間のH3N2亜型インフルエンザウイルスのHAタンパク質を対象とし,共変異の検出を行い,その結果を示す,また,共変異は時代と共に変化するため,共変異の変化を検出するための手法を提案する.The influenza viruses undergo antigenic drift to escape from antibody-mediated immune pressure. In order to predict possible structural changes of their molecules in future, it is important to analyze the patterns of amino acid substitutions in the past. In this paper, we present a new method to extract the sets of residue positions which were involved in correlated mutations. We also discuss a method to detect changes of correlation among co-evolving residues.