2020 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of respiratory virus activating protease TMPRSS2 and its inhibitor compounds
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18H02665
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
竹田 誠 国立感染症研究所, ウイルス第三部, 部長 (40311401)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永田 典代 国立感染症研究所, 感染病理部, 室長 (30270648)
福原 秀雄 北海道大学, 薬学研究院, 准教授 (80707191)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | TMPRSS2 / 新型コロナウイルス / プロテアーゼ / 開裂 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウイルスの多くは、脂質二重膜でできたエンベロープ上のウイルス膜融合糖タンパクの働きによって、エンベロープと細胞膜との融合を起こし、ゲノムを含んだヌクレオカプシドを侵入させることで感染を成立させる。この役割を担う膜融合糖タンパクは、インフルエンザウイルスの場合はヘマグルチニン（HA）、コロナウイルスの場合は、S（Spike）タンパクである（HAやSは、膜融合のみならず、受容体への結合も担っている）。これらウイルス膜融合タンパクは、受容体への結合や、エンドゾーム内での酸性刺激などによって大きな構造変化を起こし、ウイルスエンベロープと細胞の膜とを融合させる。ただし、この構造変化のためには、これらウイルス膜融合タンパクが適切な位置で開裂していることが必要で、この開裂は、宿主細胞のプロテアーゼの活性に依存している。それ故、ウイルス膜融合タンパクの開裂を担うプロテアーゼの種類、そして、そのプロテアーゼの局在が、ウイルスの臓器指向性や病原性に深く関係している（プロテアーゼ依存性ウイルストロピズム）。これまでに私たちは、宿主のII型膜貫通型セリンプロテアーゼのひとつTMPRSS2が、インフルエンザウイルスや、SARSコロナウイルス、MERSコロナウイルスの生体内での活性化に重要であることをマウスモデルを用いて示してきた。さらに本研究を通じて2019年に発生した新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）の活性化にも重要な役割を持つことを示した。そして、一部のプロテアーゼに対する生理的阻害物質HAI-2（hepatocyte growth factor activator inhibitor 2）が、TMPRSS2の阻害効果も持ち、SARS-CoV-2の感染を阻害することを示した。本研究の成果は、HAI-2がSARS-CoV-2を生理的にも抑えている可能性を示しており、SARS-CoV-2感染症（COVID-19）の病態解明のための研究、創薬へ向けた研究に大いに役立つ成果と考えている。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Enhanced isolation of SARS-CoV-2 by TMPRSS2-expressing cells.2020
Author(s)
Matsuyama S, Nao N, Shirato K, Kawase M, Saito S, Takayama I, Nagata N, Sekizuka T, Katoh H, Kato F, Sakata M, Tahara M, Kutsuna S, Ohmagari N, Kuroda M, Suzuki T, Kageyama T, Takeda M.
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A
Volume: 117
Pages: 7001-3
DOI
Peer Reviewed
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