HKU5コロナウイルスにおけるACE2受容体利用の収束進化の分子基礎
Young-Jun Park1, Chen Liu2, Jimin Lee3
1Department of Biochemistry, University of Washington, Seattle, WA 98195, USA; Howard Hughes Medical Institute, University of Washington, Seattle, WA 98195, USA.
Cell
|February 8, 2025
まとめ
HKU5のようなメルベコウイルスは,以前の理解とは異なり,ACE2を細胞への侵入に使用することができます. 単一の変異により,HKU5はヒトのACE2を使用し,新興ウイルスに対する疫病の準備を助けます.
科学分野:
- ウイルス学
- 分子生物学
- 進化生物学
背景:
- ディペプチジルペプチダゼ4 (DPP4) は,メルベコウイルスに対する確立された受容体であった.
- 最近の発見は,アフリカのバット媒介のMERS関連のコロナウイルスがアニオテンシン変換酵素2 (ACE2) を利用していることを示している.
- メルベコウイルスにおけるACE2の使用範囲と受容体トロピズムについては,ほとんど研究されていない.
研究 の 目的:
- メルベコウイルスHKU5によるACE2利用を調査する.
- HKU5の種特異性の分子基礎を決定する.
- HKU5の抗原性を評価し,潜在的な阻害剤を特定する.
- メルベコウイルスの進化と出現におけるACE2利用の可能性を評価する.
主な方法:
- 様々な哺乳類のACE2タンパク質を用いた細胞侵入試験
- 重要なアミノ酸の残留を特定するためのサイト指向型変異.
- 結合モードと受容体トロピズムの分子決定因子の分析.
- HKU5阻害剤の抗原性プロファイリングと薬物スクリーニング
主要な成果:
- HKU5はPipistrellus abramus (P.abr) ACE2とバット以外のいくつかの哺乳類 ACE2を使用しています.
- 他のACE2を使用するコロナウイルスと比較して,明確な結合モードが観察されました.
- HKU5のACE2受容体結合における単一のアミノ酸変異が特定され,ヒトのACE2利用が可能になった.
- MERS-CoV と HKU5 の抗原性は著しく異なります.
- 臨床試験で2つを含むいくつかのHKU5阻害剤が特定されました.
結論:
- メルベコウイルスの進化には,異なるクラードにおけるACE2利用の独立した獲得が含まれています.
- HKU5が単一の変異によってヒトのACE2を含む様々な哺乳類のACE2を使用する能力は,パンデミックの可能性を強調しています.
- 発見は,新興メルベコウイルスに対する対策の開発の基礎となる.
- 機械学習はウイルスの発生を予測し準備するのに役立ちます.
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