ベータコロナウイルスの粒子形成機構の構造生物学的研究

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22K15046
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分43020:構造生物化学関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 張 志寛 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (60866937)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: ベータコロナウイルス / SARS-CoV-2 / Membrane protein / 粒子形成

研究成果の概要

COVID-19感染症は終息したとは言えず、依然として新規感染および感染後の後遺症が重大な公衆衛生危機となっている。SARS-CoV-2ウイルスに関する研究は世界中に盛んで行われていたが、ウイルス粒子の形成機構は不明だった。
本研究は、クライオ電子顕微鏡解析を用いて、SARS-CoV-2の粒子形成に必要な構造タンパク質であるMタンパク質の高分解能構造および構造多型を可視化した。Mタンパク質はコンパクトな2量体を形成し、longとshortの2種類のコンフォメーションを形成している。本研究はMタンパク質の構造多型がMタンパク質によるSARS-CoV-2の粒子形成に重要であることを示唆した。

自由記述の分野

構造生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

SARS-CoV-2は終息しておらず、今後も人類と共存する病原体の一種である。現在、プロテアーゼ阻害剤やSタンパク質を発現させたmRNAワクチンなどの治療・予防方法が主に開発が進められてきたが、その変異株が既存の治療法を迅速に無効化するという懸念がある。よって、より多面的な治療手法の開発が必要であり、ウイルスの粒子形成に重要な役割を果たすMタンパク質は可能性のある創薬標的である。本研究で可視化されたのMタンパク質の3次元構造は、今後Mタンパク質を標的とする創薬の構造基盤を提供している。