SARS-CoV-2 感染症は細胞ヘパラン硫酸塩と ACE2 に依存する
Thomas Mandel Clausen1, Daniel R Sandoval2, Charlotte B Spliid1
1Department of Cellular and Molecular Medicine, University of California, San Diego, La Jolla, CA 92093, USA; Department for Immunology and Microbiology, Faculty of Health and Medical Sciences, University of Copenhagen, 2200 Copenhagen, Denmark; Department of Infectious Disease, Copenhagen University Hospital, 2200 Copenhagen, Denmark.
SARS-CoV-2のスパイクタンパク質は,ACE2への結合を強化するために細胞ヘパラン硫酸を使用し,ウイルス感染を促進します. ヘパリンと関連する分子は この相互作用を阻害し 新しい治療戦略を提供できます
科学分野:
- ウイルス学
- 生物化学
- 分子生物学
背景:
- 重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2型 (SARS-CoV-2型) は,そのスパイクタンパク質を利用して細胞に侵入する.
- アンジオテンシン変換酵素2 (ACE2) は,SARS-CoV-2の主な宿主細胞受容体である.
研究 の 目的:
- SARS-CoV-2のスパイクタンパク質のACE2への結合におけるヘパラン硫酸 (HS) の役割を調査する.
- 治療的介入のためのHSスパイクタンパク質の相互作用を標的とする可能性を調査する.
主な方法:
- 精製されたスパイクタンパク質,ACE2,ヘパリンを用いた in vitro 結合測定法.
- 結合部位を予測するためのシリコンドッキング試験
- 偽型および正規のSARS-CoV-2ウイルスによる細胞ベースの測定法.
- 電子顕微鏡でスパイクタンパク質の形状を視覚化します.
主要な成果:
- SARS-CoV-2のスパイクタンパク質の受容体結合領域 (RBD) はHSとACE2の両方と相互作用する.
- HSとACE2は独立してスパイクタンパク質に結合し,HSは三元複合体を形成する支架として作用する.
- ヘパリンはRBDの開いた形状を高め,ACE2結合を促進します.
- スパイクタンパク質の結合とウイルス感染はHSとACE2の両方に依存しています.
- ヘパリンとHSの様々な形態は,スパイクタンパク質の結合とウイルス感染を効果的に阻害します.
結論:
- ヘパラン硫酸は,ACE2へのスパイクタンパク質結合を強化することによって,SARS-CoV-2の結合と感染において重要な役割を果たします.
- ヘパラン硫酸とスパイクタンパク質の相互作用をターゲットにすることは,SARS-CoV-2に対する有望な治療戦略を示しています.
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