2021 Fiscal Year Research-status Report
Activation mechanism of coronavirus membrane fusion protein
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20K07519
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
松山 州徳 国立感染症研究所, インフルエンザ・呼吸器系ウイルス研究センター第2室, 室長 (90373399)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | コロナウイルス / MHV / 構造変化 / スパイク / S蛋白 / 膜融合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コロナウイルスはその表面に存在するスパイク蛋白を用いて、ウイルス膜と細胞膜を融合させ、ウイルス遺伝子を細胞内へ送り込む。しかしどうやってスパイク蛋白が膜を融合させているのか、その動作機構は未解明である。コロナウイルスはスパイク蛋白の活性化に宿主細胞プロテアーゼを必要とする点において、これまでよく研究されてきたインフルエンザウイルスやレトロウイルスとは異なるため、その特徴を利用した解析法により新たな研究の展開が期待できる。我々は、ウエスタンブロット法によりスパイク蛋白のプロテアーゼ分解産物を解析することとにより、構造変化の中間体構造を推測している。本研究は、既存の構造生物学技術では解析できない、不安定なタンパク質を解析するための新たな技術の提案と、抗ウイルス薬開発のための新たな標的の提案につながる、基礎研究である。
申請者が2019年に提案したコロナウイルスSpikeのpriming段階のモデルは、既存のクラスⅠ膜融合蛋白のモデル「膜結合・ホモ三量体・プレヘアピン構造」とは大きく異なる。新しく提案した構造は、ホモ三量体のそれぞれがもつHeptad Repeat (HR)の三本の手のうち、少なくとも一本は膜に突き刺さり、少なくとも一本は折りたたまれた非対称構造であり、続いて起こるtriggeringの段階においてコンパクトで矛盾の無い構造変化を可能にするはずである。このモデルは、レセプターとトリプシンで活性化されたSpikeのトリプシン分解産物をウエスタンブロット法で解析することにより推測された。本研究ではこのpriming段階のモデルが正しいことを再度証明するとともに、続いて起こるtriggering段階の構造変化を解明すべく、解析をおこなっている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
２０１９年の新型コロナウイルス発生に伴って、２年間ほどは行政対応に時間を要したため、研究の進捗が遅れることとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
マウスのコロナウイルスを用いて構造変化中間体を検出する特異抗体を作成するために、ペプチド抗体を１２種類を発注している。また新型コロナウイルに対しても同様の検出を行うために、準備を行っている。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの発生に伴い、緊急の対応に従事する部所であったため、研究が遅れることとなった。
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