研究成果
投稿日：2025-07-04
GGCX膜トポロジー反転による細胞質タンパク質カルボキシル修飾の発見 ～ビタミンKが抗ウイルス防御に働く新たな仕組みを同定～（分子細胞生物研究室）
北海道大学遺伝子病制御研究所の岡崎朋彦准教授、東京大学大学院薬学系研究科の野崎啓史大学院生（研究当時）及び後藤由季子教授らの研究グループは、理化学研究所統合生命医科学研究センターとの共同研究により、抗ウイルス応答の鍵となるタンパク質MAVS（ミトコンドリア抗ウイルスシグナル伝達タンパク質）が、細胞質においてビタミンK依存性のカルボキシル化（特定のアミノ酸にカルボキシル基［–COOH］が付加される修飾）を受けることを明らかにしました。
従来、カルボキシル化は小胞体内腔または細胞外のタンパク質に限定された修飾とされてきましたが、本研究では、小胞体膜貫通酵素GGCX（γ-グルタミルカルボキシラーゼ）が膜トポロジーを反転させることで、細胞質側でMAVSのカルボキシル化を可能にするという、新たな分子機構を発見しました。この修飾は、MAVSがインターフェロン応答を強化し、ウイルスごと自殺するアポトーシスを抑制する「スイッチ」として機能し、ウイルス感染に対する細胞の防御力を高めることが示されました。さらに、ビタミンKの欠乏や、GGCXを阻害する抗凝固薬ワルファリンの投与によって、マウスのウイルス感受性が上昇することが確認され、ビタミンKの栄養状態と抗ウイルス免疫の関連性が新たに明らかになりました（P1図）。
なお、本研究成果は、日本時間2025年7月4日（金）公開のScience誌に掲載されました。