科学者たちは、風邪がどのようにして体内に侵入し、ウイルスの重要な標的である主要な細胞チェックポイントを特定するのかについてさらに詳しく知ることができ、満足しました。
しかし、本当の興奮は、MERS-CoV や新型コロナウイルスの原因となる SARS-CoV-2 のようなコロナウイルスである風邪ウイルスをはるかに超えています。研究チームは、その研究がウイルス性病原体を阻止する戦いに新たな前線を切り開くのに役立ち、複数のウイルスから人々を守るのに役立つことを期待している。
エネルギー省太平洋岸北西部国立研究所の研究者らは、今日の抗ウイルス薬が効果があるように、特定のウイルスを直接攻撃する方法に焦点を当てるのではなく、多くのウイルスから体を守りたいと考えている。この考えは、目の前の脅威だけを阻止するのではなく、複数の侵入者に対する体の防御を一度に強化することです。
「ウイルスは宿主の細胞機構を乗っ取り、通常のプロセスを乗っ取って自身のコピーを大量生産することで増殖する」と生化学者であり、Journal of Proteome Researchの9月12日付論文の責任著者であるジョン・メルヒオール氏は述べた。 「私たちは、多くの侵入ウイルスの影響を受けやすい分子複合体を特定して強化し、細胞を乗っ取る前にウイルスを阻止したいと考えています。
ウイルスそのものを追いかけるのではなく、細胞内のコントロールポイントを操作してウイルスと戦います。」
ジョン・メルヒオール、生化学者
この研究の共同責任著者であるウイルス学者のエイミー・シムズ氏は、このアプローチは、通常は風邪などの軽い症状を引き起こすものから、新型コロナウイルス感染症（ＣＯＶＩＤ－１９）やＡＲＤＳ（急性呼吸窮迫症候群）などの重篤な疾患を引き起こすものまで、多くの種類のコロナウイルスと戦うための新しい方法であると述べた。
「このアプローチは、単一の薬剤を使用して複数の種類のウイルスを阻止する方法を提供します」とシムズ氏は述べています。 「ウイルスだけを標的にすると、抗ウイルス薬から容易に逃れる株が生み出される可能性があります。しかし、ウイルスが複製する必要がある宿主細胞の重要な機能を標的にし、それらの宿主機能をオフにすることで、ほとんどのウイルスが病気を引き起こすために使用する逃げ道を排除したいと考えています。」
Melchior、Simsらは、立体構造や形状が変化したタンパク質を正確に特定する新しい技術を採用した。今回の研究では、風邪の原因となるウイルスであるHCoV-229Eに感染したヒトの細胞を調べた。
限定タンパク質分解ベースの質量分析法 (LiP-MS) と呼ばれるこの技術は、サンプル中に存在する数千の異なるタンパク質の存在量の変化だけでなく、どのタンパク質の形状が変化したかを決定します。タンパク質にとって形状がすべてであり、その機能を決定し、どの分子パートナーといつ相互作用できるかを制御します。
複数のウイルスを阻止する標的分子
PNNLチームは、RNAプロセシングに関与する重要な制御点である2つの分子集合体を含む、ウイルスの8つの標的を特定した。どちらの場合も、ウイルスは細胞内の通常の機能を奪い、細胞機構を制御して自分自身のコピーをさらに作成します。研究チームは、ウイルスがこれらの分子集合体と相互作用するのを阻止することで、ウイルスが通常増殖するヒト肺細胞内で複製する能力が低下することを示した。
分子標的の 1 つは Nop-56 で、これは特定の RNA 鎖が正当なものであることを身体に知らせる化学的な承認スタンプを与えます。化学的承認を得て、リボソームとして知られる細胞単位が鎖のタンパク質産物を作ります。風邪ウイルスが Nop-56 をハイジャックすると、ヒト RNA が破壊され、正常なタンパク質が生成されず、代わりに不正なウイルスタンパク質が承認されます。
スプライセオソーム C 複合体も重要な標的です。この分子は、RNA内の非必須領域を削除することにより、細胞がRNA鎖を編集するのを助けます。ウイルスが分子集合体を強奪すると、ウイルスは再び体を通常のタンパク質の生成からそらし、代わりに宿主を傷つけ続ける独自のタンパク質を生成します。
戦争中の国で、自国を守るための製品を生産しているドローン工場を想像してみてください。外国の侵略者が工場を乗っ取り、生産を停止し、その後、自国を攻撃するために使用される独自のドローンを生産するために工場を使用したと想像してください。それはウイルスが人に侵入したときに起こることと同じです。
博士研究員で論文の筆頭著者であるスニグダ・サルカール氏は、「私たちの研究が、病気を引き起こす1つだけではなく多くのウイルスを阻止できる薬剤開発の基礎となる共通の分子標的のリストを提供することを願っています」と述べた。
「ウイルスは急速に変異する可能性があるため、ウイルスを直接標的とする場合には問題が生じます」と彼女は付け加えた。 「多くのウイルスが宿主内で依存しているタンパク質を標的にすれば、その障害は取り除かれます。」
現在、PNNL チームは、オレゴン健康科学大学の科学者によって抗ウイルスの可能性があることが示された既存の化合物を調査しています。同チームはまた、人工知能を利用して、その技術が特定した分子標的に影響を与える可能性のある化合物を迅速に特定している。
この研究は、遺伝暗号を超えた要因が人間、植物、すべての生き物の形質をどのように決定するかを理解する取り組みである PNNL の予測現象イニシアチブによって資金提供されました。この研究は、生物経済、人間の健康、その他の分野に有望です。ウイルス感染が発生したときなど、環境が変化したときに関与する分子ステップを理解し、その変化による結果を予測することがこの取り組みの中心です。
Melchior、Sarkar、Sims に加えて、Song Feng、Hugh Mitchell、Madelyn Berger、Tong Zhang、Isaac Attah、Chelsea Hutchinson-Bunch、Victoria Prozapas、Kristin Engbrecht、Stephanie King が著者に名を連ねています。
ソース：
参考雑誌:
サーカー、S. 他。 (2025年)。ヒトコロナウイルス-229Eは、複製のための主要な宿主細胞RNAプロセシング複合体をハイジャックする。 プロテオーム研究ジャーナル。土井: 10.1021/acs.jproteome.5c00400。
#科学者が複数のウイルスに対処するための細胞制御ポイントを特定