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2007 Fiscal Year Annual Research Report

SARSコロナウイルスの細胞侵入機構と病原性発現に関する研究

Research Project

Project/Area Number 19041073
Research InstitutionNational Institute of Infectious Diseases

Principal Investigator

田口 文広  National Institute of Infectious Diseases, 研究員 (30107429)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 網 康至  国立感染症研究所, 研究員 (10202699)
福士 秀悦  国立感染症研究所, 研究員 (80373398)
布谷 鉄夫  日本生物科学研究所, 所長 (80099994)
KeywordsSARS / コロナウイルス / 重症肺炎 / エラスターゼ / プロテアーゼ / 細胞侵入機構
Research Abstract

SARSコロナウイルス(SCoV)は受容体ACE2に結合後,エンドゾーム(ES)に運搬され,酸性環境下で活性を示すcathepsin Lによりスパイク(S)蛋白が活性化され,ウイルスエンベロープとES膜の融合が起こり,細胞内へ侵入すると考えられている。一方,我々はS蛋白の活性化を促すトリプシンやエラスターゼなどのプロテアーゼの存在下では,受容体結合した粒子S蛋白の活性化が起こり,細胞膜から直接細胞内侵入することを報告した。また,この経路はES経路と比べ効率良く感染拡大することを明らかにした。本年度研究では,動物(マウス)体内でもプロテアーゼにより感染増強が認められるのか否かに関して検討した。弱毒パスツレラ菌の経鼻感染や肺炎誘導能のあるLPS投与により,肺でエラスターゼが産生され,SCoVの感染が充進することが認められた。特に,マウス馴化SCoVを用いるとウイルス感染上昇が著しく,感染マウスの多くが重症肺炎で死亡した。これらのことから,SARS重症化機構の一つの可能性として,肺でのエラスターゼによるウイルス感染増強が示唆された。今後,この感染増強機構として,培養細胞で見られたのと同様SCoVの細胞表面感染の誘導に因るものかを検討したい。また,細胞表面から侵入するマウスコロナウイルス(MHV)では,S蛋白のheptad repeat peptide(HRP)により,効率よく感染が抑制される。これまで,SCoV感染では,HRPの効果がMHVと比べ低いことが報告されていたが,これはES経由の細胞侵入による可能性が考えられた。そこで,細胞吸着したSCoVをトリプシンで処理することにより細胞表面から感染する系を用いて,HRPの効果を検討した。通常のトリプシン非処理感染では殆ど効果は認められなかったが,トリプシン処理による系ではHRPは10から100nMで感染抑制効果を示し,MHV感染以上の効率で細胞表面からの感染を抑制することが示された。エラスターゼ存在化の肺での感染増強は,細胞表面感染による可能性が考えられ,今後HRPの抗SCoV剤としての可能性が期待される。

  • Research Products

    (6 results)

All 2008 2007

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Co-infection of respiratory bacterium with SARS coronavius induces an exacerbated pneumonia in mice2008

    • Author(s)
      Ami Y, Nagata N, Shirato K, Watanabe R, Iwata N, Nakagaki K, Fukushi S, Saijo M, Morikawa S and Taguchi F
    • Journal Title

      Microbiology and Immunology 52

      Pages: 118-127

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heptad repeat-derived peptides block the protease-mediated direct entry from cell surface of SARS coronavirus but not via endosomal pathway2008

    • Author(s)
      Ujike M, Nishikawa H, Otaka A, Yamamoto N, Yamamoto N, Matsuoka M, Kodama E, Fujii N and Taguchi F
    • Journal Title

      Jounal of Virolgy 82

      Pages: 588-592

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Amino acid substitutions in S2 region enhances SARS-CoV infectivity in rat ACE2-expressing cells2007

    • Author(s)
      Fukushi S, Mizutani T, Sakai K, Saijo M, Taguchi F, Yokoyama M, Kurane I and Morikawa M
    • Journal Title

      Jounal of Virolgy 81

      Pages: 10831-10834

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heparan sulfate is a binding molecule but not a receptor for CEACAM1-independent infection of murine coronavirus2007

    • Author(s)
      Watanabe R, Sawiki S, and Taguchi F
    • Journal Title

      Virolgy 366

      Pages: 16-22

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高度弱毒化ワクチニアウイルス株DIsの組み換えSARSワクチンとしての検討2007

    • Author(s)
      石井 孝司、横田 恭子、長谷川 秀樹、永田 典代、森 川茂、福士 秀悦、水谷 哲也、鈴木 哲朗、田代 眞人、田口 文広
    • Organizer
      第55回に本ウイルス学会総会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-10-21
  • [Book] Entry mechanis of murine and SARS coronaviruse;similarity and dissimilarity.In Structure-based study of viral replication2007

    • Author(s)
      Fumihiro Taguchi
    • Total Pages
      77-90
    • Publisher
      World Scientific Publishing

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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