あなたはほとんどが人間ではありませんが、ほとんどです。数字を計算すると、ゲノムの8％が実際にそこに取り残されたウイルスに由来します。このウイルスの残骸は、私たちの進化的な過去からのお土産であり、最初からウイルスが私たちと一緒にいたことを思い出させます。
通常、あなたのDNAの8％ – ウイルスビット – は沈黙しています。科学者はそれをあなたのゲノムの「暗黒物質」の一部と呼んでいます。
現在、La Jolla Institute for Immunology（LJI）の科学者は、重要なウイルスタンパク質を初めて公開しています。で公開された研究で 科学の進歩、 LJIの研究者は、これらの古代の「人間の内因性レトロウイルス（HERV）」からタンパク質の最初の3次元構造を明らかにしました。
チームは、最も活性なHERVの抗体標的である表面エンベロープ糖タンパク質（env）をマッピングし、構造生物学のマイルストーンをマークしました。 「これはこれまでに解決された最初のヒトHERVタンパク質構造であり、ヒト免疫不全ウイルス（HIV）およびSymian免疫不全ウイルス（SIV）の後に全体的に解決された3番目のレトロウイルスエンベロープ構造のみが、エリカオルマンサファイア博士、MBA、LJの社長、CEO、およびCEOの後に言います。
この発見は、病気の診断と治療のための新しい戦略への扉を開きます。進化の過去に戻って、HERV-K ENVタンパク質はHERV-Kレトロウイルスの外側を散りばめました。しかし、現代の人間では、特定の腫瘍細胞の表面にHERV-K ENVタンパク質が現れ、自己免疫性および神経変性疾患の患者に現れ、新しい診断と治療を開発するための貴重な標的となっています。
「自己免疫疾患や癌のような多くの疾患状態では、これらの遺伝子が再び覚醒し、これらのウイルスの断片を作り始めます」とサフィアは言います。 「HERV-K env構造と、現在持っている抗体を理解すると、診断と治療の機会が開かれます。」
予期しない「ひねり」
これまで、HERVタンパク質は見えませんでした。彼らは、最も洗練されたイメージング技術でさえも、あまりにも可動性があり、けいれん的すぎることを証明しています。 LJIチームは、タンパク質の繊細な「事前融合」状態をキャプチャする必要があったため、HERV-K Envの構造を解決することは特に困難でした。
エンベロープタンパク質はポテンシャルエネルギーでいっぱいです – 感染プロセスを開始するために宿主細胞と融合するために基本的にバネが搭載されています。これは、融合前タンパク質が、後の融合後の状態に自発的に切り替える傾向があることを意味します。 「あなたは彼らを面白く見て、彼らは展開するでしょう」と、LJIポストドクター・フェローのチェン・サン、博士号の共同ファースト著者として研究を主導したLJIポスドクの仲間であるジェレミー・シェクは言います。
HERV-K ENVの3次元構造を研究するために、研究者は、タンパク質の構造を所定の位置にロックするために小さな置換を導入し、その自然な形状を維持しました。サフィアと彼女のチームは、このアプローチを使用して、エボラウイルス、ラッサウイルスなどの重要なタンパク質の構造を明らかにしました。研究者はまた、ウイルスタンパク質のさまざまなバージョンを固定するのに役立つ特定の抗体を発見し、特徴付けました。
LJIチームは、HERV-K env構造を安定させた後、極度電子顕微鏡と呼ばれる高解像度イメージング技術を使用して、3つの重要なモーメントでHERV-K envの3D画像をキャプチャしました。
多くのウイルスエンベロープ糖タンパク質は三量体構造を持っていますが、HERV-K envは、他のレトロウイルスの三量体を含め、科学者が以前に見たものとは異なります。 HIVとSIVによって作られた短い不法占拠者の三量体とは異なり、HERV-K envは背が高くてleanせています。さらに、タンパク質の折り目 – 作業機を構築するストランドとコイルを一緒に織る – は、他のレトロウイルスとは異なります。
臨床研究のための新しい道
新しいLJIの研究は、私たちの利益のためにHERV-K Envを使用するための扉を開きます。 HERV-K env構造と抗体がそれをどのように標的にするかを理解することは、診断ツールまたは新しい治療薬の開発に役立つことが証明される可能性があります。
たとえば、乳がんから卵巣癌まで、しかし健康な細胞ではなく、多くの種類の癌細胞には、HERV-K envタンパク質が点在しています。これは、HERVに対する抗体が癌細胞と健康な細胞を区別できることを意味します。 Sunが説明するように、科学者は腫瘍細胞を追跡するためにHERV-K envにゼロになる癌免疫療法を発症する可能性があります。 「がん細胞を標的にするための戦略として使用できます」とSun氏は言います。
ループスや関節リウマチなどの自己免疫疾患を持つ人々も、細胞でHERV-K envを発現します。一部の科学者は、患者の免疫細胞がこれらの奇妙なタンパク質を見て、体が攻撃を受けていると考えるのではないかと疑っています。正常なウイルス感染中と同じように、彼らのB細胞はHERV-K envタンパク質に対する抗体の作成を開始します。
「抗体がどのようにこれらのタンパク質を認識しているかを理解することは、構造がなく、貴重な良い抗体がまだ入手できなかったため、困難でした」とサフィアは言います。
そのため、LJIチームは独自の抗体パネルを作成して、免疫系がすべての異なる形状で分子の異なるサブユニットをどのように標的とするかを明らかにしました。科学者は、これらの抗体攻撃がどのように機能するかを理解すると、介入して有害な炎症を止めようとすることができます。
科学者はまた、彼らの抗体も多くの自己免疫疾患を診断するための有用なツールである可能性があるという考えをテストしました。彼らは、抗体を使用して、関節リウマチとループスの患者からサンプルで免疫細胞を追い詰めようとしました。 Saphireと彼女の同僚がこれらの抗体に分子旗でタグ付けしたとき、彼らは炎症を引き起こす可能性のある免疫細胞の一種である好中球上でHERV-K envを迅速に検出することができました。
「これらの抗体は、関節リウマチ患者やループス患者からの好中球に異常なHERVをマークしたが、健康なコントロールではない」とサフィアは言う。
HERVSへの関心は急速に成長しており、科学者はHERV-Kが環境に陥る病気をますます見つけています。 「私たちは本当に興味のある病気を選んで、そのルートを下ることができます」とシェックは言います。
これらのプロジェクトは、いつか臨床ケアを前進させるかもしれません – そして、人間の生物学の基本的な理解。結局のところ、私たちはすべてウイルスの一部です。自分自身のその部分を知る時が来ました。
この研究の追加著者、「クレオエムによる前燃料および灌流後のヒト内因性レトロウイルスK（HERV-K）エンベロープ構造」は、エリーゼM.ウィルソン、ファテムモーダブ、キャスリンM.ハスティ、ロシャンR.ラジャマニカム、パトリックJ. Cassandra Yu、Kelly CL Shaffer、Victoria I. Lewis、Ruben Diaz Avalos、およびTomas Mustelin、
この研究は、Curebound Discovery Grant（13502-01-000-408）およびLJI＆Kyowa Kirin、Inc。（Kkna-Kyowa Kirin North America;およびKirin North America Accelerator Grantによってサポートされました。 [18030-01-000-408]）。
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2025-09-03 07:56:00