ジャスミンマーダン/ゲッティイメージズ
重要なポイント
- 新しい研究では、コロナウイルスが他の細胞に広がるのを防ぐために標的となる可能性のある128の分子標的が特定されています。
- 膜貫通タンパク質41Bは、ジカウイルスのウイルス複製を助けることにも関連しています。
- このタンパク質を不活性化することは、抗ウイルス療法に役立つ可能性があります。
パンデミックの終わりにCOVID-19ワクチンが光として歓迎されている間、ニューヨーク大学の研究者チームが計画Bの準備をしています。ジャーナルに発表された2つの研究の結果細胞特定のタンパク質を阻害することで、SARS-CoV-2ウイルスが複製し、最終的にCOVID-19感染を引き起こすのを防ぐことができることを示しています。
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SARS-CoV-2はどのように感染を引き起こしますか？
ウイルスは、複製するためにその遺伝情報を宿主細胞に移す必要があります。アルバニー薬学部と健康科学部および生物薬剤学教育訓練センターの微生物学の准教授であるエリック・J・イェーガー博士は、ウイルスは独自のタンパク質を作り、複製するための機構を欠いていると述べています。結果として、ハイジャック細胞はそれらの生存のために必要です。
SARS-CoV-2は、スパイクタンパク質を使用して、ヒト細胞の表面にあるACE2受容体と結合します。スパイクタンパク質は、ACE2受容体にラッチするキーとして機能します。これにより、ウイルスが細胞に侵入する可能性があります。
ハイジャックが成功することを確実にするために、YagerはSARS-CoV-2が細胞を取り巻く脂肪の保護層を操作すると言います。
「細胞膜はさまざまな脂質分子で構成されています」と、細胞研究は、Verywellに話します。 「したがって、科学者は、いくつかの臨床的に関連するウイルスが、感染性ウイルス粒子の集合と放出に有利な環境を作り出すために、宿主細胞の脂質代謝を変化させることができることを発見しました。」
中に入ると、ウイルスは細胞にそれのより多くのコピーを作成させることができます。 「ウイルスは、ゲノム複製とウイルス子孫の生成のために宿主細胞機構と生合成経路を採用します」とYagerは言います。
COVID-19感染を防ぐために、研究者はウイルスが細胞に侵入するのを防ぐ必要があります。
進行中のコロナウイルス研究は、スパイクタンパク質のブロックに焦点を当てています。実際、Pfizer / BioNTechとModernaによって開発されたCOVID-19mRNAワクチンは、ウイルスのスパイクタンパク質を一時的に作成するための非永続的な一連の指示を細胞に与えることによって機能します。免疫システムはスパイクタンパク質を外来の侵入者として認識し、すぐに破壊します。しかし、経験は免疫システムがそれらの指示の記憶を作ることを可能にします。したがって、本物のウイルスがあなたの体に侵入した場合、あなたの免疫システムはそれと戦うための防御を準備しています。
スパイクタンパク質は良いターゲットかもしれませんが、細胞研究はそれが唯一のものではないかもしれないことを示唆しています。
「COVID-19のような新しい伝染病に立ち向かうための重要な最初のステップは、分子の風景をマッピングして、それと戦う必要のある可能性のある標的を確認することです」と、NYU LangoneHealthの医学助教授であるJohnT.Poirier博士は述べています。最近のプレスリリースで2つの研究の共著者。 「新たに発見されたウイルスを他の既知のウイルスと比較すると、共通の責任が明らかになる可能性があります。これは、将来の発生に対する潜在的な脆弱性のカタログとして役立つことを願っています。」
他の潜在的なターゲットの調査
研究者たちは、SARS-CoV-2が自分自身をコピーするために引き継ぐヒト細胞の分子成分を見つけようとしました。彼らはCRISPR-Cas9を使用して、ヒト細胞内の単一の遺伝子を不活性化しました。合計で、彼らは19,000の遺伝子の機能をオフにしました。その後、細胞はSARS-CoV-2と一般的な風邪を引き起こすことが知られている他の3つのコロナウイルスにさらされました。
ウイルス感染により、多くの細胞が死んだ。生きていた細胞は不活化された遺伝子のために生き残ることができました、そしてそれは著者が複製のために重要であるに違いないと示唆します。
合計で、研究者たちは、4つのコロナウイルスが自分自身をうまくコピーするために必要な127の分子経路とタンパク質を発見しました。
同定された127に加えて、研究者らは膜貫通タンパク質41 B（TMEM41B）と呼ばれるタンパク質に焦点を当てることを決定しました。
彼らの決定は、TMEM41Bがジカウイルスの複製に重要であることを示す2016年の研究からの情報に基づいていました。このタンパク質の役割は、脂肪のコーティングで包むことによって細胞の老廃物を取り除くことですが、研究者はコロナウイルスがこの脂肪を一種の隠れ場所として使用することができます。
これがあなたにとって何を意味するか
公に利用可能なワクチンを待つ間、研究者たちはCOVID-19治療法の開発を続けています。科学者は、TMEM41Bを標的にすることで、コロナウイルスが体の残りの部分に広がるのを防ぐことにより、重篤な病気の予防に焦点を当てた抗ウイルス療法を作成できる可能性があります。
医薬品開発のためのタンパク質の標的化
ウイルスタンパク質を標的にすることは新しい戦略ではない、とYagerは言います。また、細菌感染症の治療にも役立ちます。
「ドキシサイクリン、ストレプトマイシン、エリスロマイシンなどの抗生物質は、細菌の70Sリボソームが細菌のタンパク質を合成する能力を妨害します」とYager氏は言います。 「リファンピシンなどの抗生物質は、細菌のmRNAの合成を阻害する働きをします。これは、細菌のタンパク質を合成するための青写真として使用されます。」
研究者たちは、TMEM41Bおよび他のタンパク質が将来の治療法の潜在的な標的になる可能性があると考えています。
「まとめると、私たちの研究は、フラビウイルスによる感染の重要な要因としての膜貫通タンパク質41 Bの最初の証拠であり、驚くべきことに、SARS-CoV-2などのコロナウイルスについても同様です」とPoirierはプレスリリースで述べています。 「膜貫通タンパク質41Bを阻害することは、現在、コロナウイルス感染を阻止するための将来の治療法の最有力候補ですが、私たちの結果は、潜在的な創薬ターゲットとしても調査できる100を超える他のタンパク質を特定しました。」
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