科学者はSARS-CoV-2ウイルスの人獣共通感染症の背後にあるメカニズムを発見します

2020年初頭に出現した元のSARS-CoV-2ウイルス株は、ヒト細胞の表面に見られるシアル酸と呼ばれる糖にラッチすることができました。これは、後の株では保持されなかった能力です。

この結合は、磁気共鳴と非常に正確な高解像度イメージングの組み合わせを使用して発見され、ロザリンドフランクリン研究所とオックスフォード大学で実施され、ジャーナルに公開されました 化学 今週。

初期の株におけるこの独特の能力はまた、これがウイルスが最初に動物から人間に移った方法である可能性を高めます。

デルタやオミクロンなどのその後の懸念される変異株には、シアル酸をつかむこの能力がなく、クラウンスパイクの受容体に依存してヒト細胞のACE2と呼ばれるタンパク質に付​​着します。

ロザリンドフランクリン研究所の科学者が率いる国際チームは、磁気共鳴法と複雑な画像技術を使用してさらに調査しました。 彼らは、飽和移動差と呼ばれる核磁気共鳴(NMR)分光法を使用して、複雑な問題に対処するための新しい高度な分析方法を開発しました。 彼らはこの技術をユニバーサル飽和移動分析(uSTA)と呼んでいます。

コロナウイルスのパンデミックの進行中の謎の2つは、ウイルス感染の背後にあるメカニズムと人獣共通感染症の飛躍の起源です。 一部のインフルエンザウイルスがヒト宿主細胞の表面でシアル酸をつかむことができるという証拠があり、これはコロナウイルスである中東呼吸器症候群(MERS)で見られています。 懸念されるSARS-CoV-2変異株はこのメカニズムを示していませんでしたが、私たちの研究では、2020年初頭に出現したウイルス株がこれをヒト細胞に侵入する方法として使用できることがわかりました。。」

ロザリンドフランクリンインスティテュート研究主任著者兼教授ベンデイビス

結合メカニズムは、より急速に進化するウイルスの一部であるN末端ドメインの末端に見られます。 このドメインは以前はシアル酸の結合に関係していたが、ロザリンドフランクリン研究所のチームが高解像度の精密なイメージングと分析を適用するまで、これは証明されていなかった。

ウイルスが新しい亜種に進化したときに糖結合機能を破棄した理由について、デービス教授は、動物から人間への最初の人獣共通感染症の飛躍に必要かもしれないが、再び必要になるまで隠すことができると仮定しています。この機能は、人間の体内での複製と感染というウイルスの使命に広く悪影響を及ぼします。

この発見は、イタリアの最初の波からの証拠と相関しています。 イタリアのゲノミクスコンソーシアムは、特定の遺伝子変異(細胞のシアル酸の種類に影響を与えるもの)を持つ患者が集中治療室で過小評価されていたため、COVID-19疾患の重症度と遺伝学の間に相関関係を見ました。 これは、ウイルスが他の遺伝子型と比較していくつかの遺伝子型に感染しやすいことを発見していることを示唆していました。

ロザリンドフランクリン研究所の所長であるジェームズネイスミス教授は、次のように述べています。私たちの発見は、イタリアの研究者が最初の波で指摘したことと相関しており、これが初期感染における重要な役割であったことを示唆しています。

「この新しい技術は、他のウイルス構造に光を当て、非常に詳細な質問に答えるために他の人が使用できます。この作業は、ロザリンドフランクリン研究所が開発するために設立された独自の技術の例です。」

ソース:

ロザリンドフランクリンインスティテュート

ジャーナルリファレンス:

ブキャナン、CJ、 et al。 (2022)普遍的な飽和移動分析によって明らかにされた病原体-糖相互作用。 化学。 https://doi.org/10.1126/science.abm3125

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