スパイクタンパク質の開裂活性化とは? わかりやすく解説

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スパイクタンパク質の開裂活性化

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/06/12 16:04 UTC 版)

SARSコロナウイルス2」の記事における「スパイクタンパク質の開裂活性化」の解説

コロナウイルススパイクタンパク質は、大きく分けてS1、S2という2つサブユニットでできており、S1ACE2受容体との結合を、S2は宿主細胞膜との融合担っているスパイクタンパク質宿主細胞内で合成され直後1つ連続したタンパク質であるが、次の宿主細胞感染するためには、どこかのタイミングで、S1サブユニットとS2サブユニット境界であるS1/S2部位と、S2内部にあるS2'という部位の2箇所が、宿主の持つプロテアーゼによって開裂される必要がある考えられている。 SARS-CoV-2には、SARSコロナウイルス異なりスパイクタンパク質感染力病原性高めフーリン切断部位存在する。これはサルベコウイルスの中では他に例が無いが、コロナウイルス科全体見れば珍しいものではなく多くマウス肝炎コロナウイルス (MHV-JHM, MHV-A59) やヒトコロナウイルス (MERS-CoV, HCoV-OC43) などが同様の部位保有している。 SARS-CoV-2際立った特徴一つは、S1/S2部位に、近縁コロナウイルスにはみられない4つアミノ酸配列 [PRRA] の挿入見られることである。これによって境界部位のアミノ酸配列はS[PRRA]R↓SVASになっており、宿主細胞内でスパイクタンパク質合成され直後に、「↓」の部分宿主細胞の持つフーリンによる開裂を受けると考えられている。 フーリンによるS1/S2開裂受けたスパイクタンパク質持ったウイルスでは、スパイクタンパク質次の宿主細胞ACE2受容体結合すると、受容体近傍細胞膜上にある宿主細胞TMPRSS2プロテアーゼによって S2'部位開裂され、そのまま感染成立する。 これに対して、S1/S2開裂受けていないスパイクタンパク質持った SARS-CoV などの通常のコロナウイルスでは、スパイクタンパク質次の宿主細胞ACE2受容体結合したのち、ウイルス本体エンドサイトーシス宿主細胞内に取り込まれエンドゾーム内のカテプシンLプロテアーゼによって、2箇所境界部位が開裂され、エンドゾーム細胞膜融合して感染するという手順を取る。 2020年に、米テキサス大学医学部中心とする研究チームが、アミノ酸配列 [PRRA] がどの程度SARS-CoV-2のS1/S2開裂寄与しその結果どの程度ウイルスの感染力強化しているのかを検証するために、SARS-CoV-2野生型オリジナルRNA配列からSタンパク質の [PRRA] に対応する遺伝情報のみを削除したΔPRRAと名づけられた変異種合成し、Calu-3細胞実験用培養したヒト肺線腫細胞)を用いてSARS-CoVSARS-CoV-2野生型SARS-CoV-2ΔPRRA変異株3種類のウイルスの感染実験行い比較検討実施した。 この研究によれば感染細胞から放出されるウイルスのS1/S2開裂率は、SARS-CoV1.4%、SARS-CoV-2野生型が87.3%、ΔPRRA変異株が33.1%であり、ΔPRRA変異株では [PRRA] 以外にS1/S2開裂促進する機構があると考えられた。ウイルス価ベースとした感染力比較では、野生型がΔPRRA変異株に対して10感染力が高いことが示された。 2021年8月1日発表された、米下院外交委員会共和党議員団による報告書THE ORIGIN OF COVID-19: An Investigation of the Wuhan Institute of Virology」では、このテキサス大学中心とする研究引用し、さらに他の状況証拠提示してSARS-CoV-2は、中国武漢ウイルス研究所で、コウモリ宿主とするコロナウイルスRaTG13ソースとして、 [PRRA] の挿入その他の遺伝子改変行って人為的に創り出されウイルスであると主張している。

※この「スパイクタンパク質の開裂活性化」の解説は、「SARSコロナウイルス2」の解説の一部です。
「スパイクタンパク質の開裂活性化」を含む「SARSコロナウイルス2」の記事については、「SARSコロナウイルス2」の概要を参照ください。

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