フェレットに感染するH5型鳥インフルエンザウイルスによる受容体結合
Xiaoli Xiong1, Peter J Coombs, Stephen R Martin
1MRC National Institute for Medical Research, The Ridgeway, Mill Hill, London NW7 1AA, UK.
Nature
|April 26, 2013
まとめ
インフルエンザウイルスの伝染性は,細胞表面受容体結合によって決定されます. 伝染性の高いH5N1変異体は,ヒトの受容体 afinityが増加し,明確な結合モードを示し,ヒトからヒトへの感染を容易にする.
科学分野:
- ウイルス学 ウイルス学 ウイルス学
- 構造生物学 構造生物学とは
- バイオフィジックス 生物物理学
背景:
- インフルエンザウイルスの細胞表面受容体結合は,種間およびヒト内での伝染性を決定する.
- 高致病性の鳥類H5N1ウイルスは公衆衛生に脅威をもたらし,ヒトの受容体に適応することができる.
- 伝染性実験では,ヒトインフルエンザのモデルであるフェレットで感染を拡大できる突然変異のH5N1ウイルスを特定しました.
研究 の 目的:
- 伝染性H5N1変異性ヘマグルチニン (HA) の受容体結合特性を定量的に測定する.
- 変化した受容体結合と伝染性の構造的基礎を理解する.
- HA受容体相互作用に基づいてウイルスの熱心性を予測するアルゴリズムを開発する.
主な方法:
- HA受容体結合親和性の定量的生体物理的な測定.
- ウイルスとHA結合データを分析し,予測アルゴリズムを導き出す.
- 伝染性変異性HAの結晶構造の決定,受容体アナログとの複合体.
主要な成果:
- 伝染性突然変異のHAは,ヒトの受容器親和度がわずかに増加し,鳥類の受容器親和度が著しく減少しています.
- 派生アルゴリズムは,突然変異したウイルスが鳥の受容体よりもヒトの受容体を200倍優先することを予測しています.
- 結晶構造は,野生型H5N1.1と異なるパンデミックインフルエンザ株に似たヒト受容体結合形状を明らかにしています.
結論:
- HAにおけるGln226Leu置換は,受容体好みのシフトを鳥類から人間に責任しています.
- 変化した結合モードと好みは,突然変異したウイルスの伝染性の獲得に寄与する重要な要因です.
- これらの分子メカニズムを理解することは,インフルエンザのパンデミックの可能性を予測し,制御するために不可欠です.
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