コロナウイルス感染におけるセリンプロテアーゼTMPRSS2の構造生物学的基盤研究

丝氨酸蛋白酶TMPRSS2在冠状病毒感染中的结构生物学基础研究

• 批准号: 21K15241
• 负责人: 六本木 沙織
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Iwate Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15241/
• 关键词: TMPRSS2; セリンプロテアーゼ; コロナウイルス; 構造生物; プロテアーゼ

コロナウイルス感染におけるTMPRSS2（transmembrane protease serine 2）のはたらきを構造生物学的に明らかにすることを本研究の大目的とし、TMPRSS2のＸ線結晶構造解析に向けたTMPRSS2サンプルの発現について検討した。発現系検討の1つとして、変異型TMPRSS2の立体構造と、コロナウイルス感染症の重症化やコロナウイルスの感染力との関連性を視野に入れ、野生型TMPRSS2と数種類の変異型TMPRSS2の立体構造をAlphaFold2により予測した。TMPRSS2は、触媒三残基セリン・ヒスチジン・アスパラギン酸を含むセリンプロテアーゼドメインなどの3つの細胞外ドメインを持ち、自己開裂（TMPRSS2のセリンプロテアーゼドメインによりTMPRSS2の特定のアミノ酸配列のペプチド結合が切断される）によって活性化することが知られている。TMPRSS2の立体構造予測の結果に基づき、各ドメインの立体構造や位置関係、触媒三残基を含む基質認識に関与するアミノ酸残基、ドメイン間の相互作用、変異アミノ酸残基の位置等を確認した。次年度はこれらの立体構造予測の結果や考察、すでに公表されている活性化TMPRSS2の発現方法などを参考にしたTMPRSS2サンプルの準備と結晶化、大型放射光施設でのＸ線回折実験を実施し、実験的にTMPRSS2と基質との複合体立体構造やTMPRSS2の基質認識機構を明らかにする。

Youdaoplaceholder0 コロナウ ス ス infects におけるTMPRSS2 (transmembrane protease serine) 2) の は た ら き を structural biology に Ming ら か に す る こ と を の big purpose this study と し, TMPRSS2 の X-ray crystal structure parsing に to け た TMPRSS2 サ ン プ ル の 発 now に つ い て beg し 検 た. 発 department now beg の 検 1 つ と し て, - alien TMPRSS2 の three-dimensional structure と, コ ロ ナ ウ イ ル ス adapting just-in-time inventory の intensive turn や コ ロ ナ ウ イ ル ス の appeal と の masato even を vision に into れ, wild type TMPRSS2 と several kinds の - alien TMPRSS2 の three-dimensional structure を AlphaFold2 に よ り be し た. TMPRSS2 は, three residue catalytic セ リ ン · ヒ ス チ ジ ン · ア ス パ ラ ギ を ン acid containing む セ リ ン プ ロ テ ア ー ゼ ド メ イ ン な ど の 3 つ の extracellular ド メ イ ン を ち and their cracking (TMPRSS2 の セ リ ン プ ロ テ ア ー ゼ ド メ イ ン に よ り TMPRSS2 の specific の ア ミ ノ acid with column の ペ プ チ ド が cut off Youdaoplaceholder0) によって activation する する とが know られて られて る る. TMPRSS2 の の three-dimensional structure for the test results に づ き, various ド メ イ ン の three-dimensional structure masato や position system, catalyst contains three residues を む matrix know に masato and す る ア ミ ノ acid residue, ド メ イ の interaction between ン, - different ア ミ ノ を confirm location of acid residue の し た. Annual は こ れ ら の や の three-dimensional structure for the test results, す で に male table さ れ て い る activeness TMPRSS2 の 発 method now な ど を reference に し た TMPRSS2 サ ン プ ル の prepare と crystallization, large radiation light facilities で の X-ray inflexion be 験 を be し, be the 験 に TMPRSS2 と matrix と の complex three-dimensional structure や TMP RSS2 <s:1> matrix recognition body を Ming ら にする.