SARS-CoVコロナウイルスが世界的な大流行に発展すると脅迫されてから17年になります。 発生を封じ込めるための迅速な努力により、世界の人口は最悪の事態を免れた。
今回は運が悪かった。 SARS-CoV-2を前任者よりもはるかに感染性の高いものにしているのは、研究者がウイルスが細胞に侵入するさらに別の方法を発見したときに答えることができる質問です。
ドイツのミュンヘン工科大学とフィンランドのヘルシンキ大学の研究者は、新しいコロナウイルスが私たちの組織に感染することを可能にするニューロピリン-1と呼ばれる受容体を発見した研究を実施しました。
この特定のタンパク質は、鼻腔の内側を覆う細胞に比較的豊富に含まれているため、ウイルスが体内に定着し、増殖してから新しい宿主に広がることは難しくありません。
今年の初めに、アンギオテンシン変換酵素2(ACE2)と呼ばれる受容体がコロナウイルスの細胞表面への結合を助け、膜貫通型IIセリンプロテアーゼ(TMPRSS2)と呼ばれる酵素がその侵入に重要であることが発見されました。
この種の分子ハッキングは、両方のSARSコロナウイルスが肺の内層から消化管までの私たちの体のさまざまな組織に損傷を与える理由をよく説明しています。
しかし、ウイルスの1つが他のウイルスよりもよく広がる理由はわかりません。
「私たちの研究の出発点は、2003年に局所的な発生をもたらしたコロナウイルスであるSARS-CoVとSARS-CoV-2が、同じ主要なACE2受容体を共有しているにもかかわらず、そのように異なる方法で拡散した理由でした」と述べています。 ヘルシンキ大学ラビオハのウイルス学者。
2つのウイルスゲノムを比較すると、パズルの重要な部分が浮かび上がりました。 SARS-CoV-2は、他の危険な病原体が宿主組織を捕獲するために使用するものとは異なり、「フック」のとげのあるセットの形成に関与する配列と一致しています。
「前任者と比較して、新しいコロナウイルスは、エボラ、HIV、鳥類インフルエンザの高病原性株など、多くの破壊的なヒトウイルスのとげにも見られる表面タンパク質の「余分な塊」を獲得しました」と、同じくウイルス学者のOlliVapalahtiは言います。 ヘルシンキ大学。
「私たちはそれが私たちに答えをもたらすかもしれないと思いました。 しかし、どうやって？」
世界中の同僚と相談して、研究者たちは共通の要因としてニューロピリン-1を決定しました。
通常、この受容体は、組織の発達、特に神経にとって重要な成長因子への応答において役割を果たします。 しかし、多くのウイルスにとって、それは快適なハンドルであり、宿主細胞が浸透するのに十分長く保持されることを可能にします。
SARS-CoV-2粒子を覆う表面スパイクの電子顕微鏡検査は、受容体に結合する可能性を確かに示唆しました。
これを確認するために、研究者らはニューロピリン-1へのアクセスをブロックするために特別に選択されたモノクローナル抗体を使用しました。
もちろん、SARS-CoV-2タンパク質を含む「疑似ウイルス」は、ニューロピリン-1がブロックされたときに内部に侵入するのがはるかに困難であることに気づきました。
「ACE2を細胞に入るドアロックと考えると、ニューロピリン-1がウイルスをドアに向ける要因である可能性があります」とVapalahti氏は言います。
'ACE2は、ほとんどの細胞で非常に低レベルで発現しています。 したがって、ウイルスが侵入するドアを見つけるのは簡単ではありません。 ニューロピリン-1などの他の要因は、ウイルスがその扉を見つけるのを助けるかもしれません。
ニューロピリン-1が鼻腔の神経組織で大量に発現していることを考えると、SARS-CoV-2の場合、感染が鼻に入るとすぐにカーペットが展開することが想像できます。
死亡したCOVID-19患者からのニューロピリン-1発現組織サンプルを詳しく調べると疑惑が生じ、マウスでの実験は、ウイルスの神経系への侵入を促進する受容体の役割を確認するのに役立ちました。
「私たちの研究室は現在、ウイルスとニューロピリンの関係を遮断するために特別に開発した新しい分子の効果を研究しています」とVapalahtiは言います。
この研究はジャーナルScienceに掲載されました。
出典：写真：SARS-CoV-2「スパイク」(赤)はニューロピリン(青)に付着します。 (G.Balistreri＆secondbaystudio.com)
