ベータコロナウイルスの粒子形成機構の構造生物学的研究

β冠状病毒颗粒形成机制的结构生物学研究

• 批准号: 22K15046
• 负责人: 張 志寛
• 金额: $ 3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15046/
• 关键词: SARS-CoV-2; クライオ電子顕微鏡; ウイルス粒子形成; COVID19; M protein; 構造生物学; クライオ電顕; ベータコロナウイルス

新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) を引き起すSARS-CoV-2はベータコロナウイルス (β-CoV) 属の一員であり、エンベロープウイルス構造を有する。β-CoVの粒子は主に4種類の構造タンパク質 (spike, nucleocapsid, membraneおよびenvelop) 、脂質二重膜およびゲノムRNAから形成されている。その中のmembrane (M) タンパク質はウイルス粒子の脂質二重膜に局在する小型の膜蛋白質であり、β-CoVの粒子形成の段階で中心的な役割を果たしている。これまでに、Mタンパク質の構造は未知であり、それによるウイルス粒子形成の分子基盤も解明されていない。本年度までの研究により、我々はクライオ電子顕微鏡を用いて、SARS-CoV-2のMタンパク質の2種類の立体構造を世界で初めて明らかにした。また、Mタンパク質の立体構造から特徴的な塩基性電荷を有する細胞質ドメイン(CTD)を見出した。変異体実験の結果、Mタンパク質のCTDにある塩基性残基はNタンパク質との相互作用に重要であることも検証できた。これは、ウイルスの形成に不可欠な役割を果たすこのMタンパク質の動きや働きを理解するための重要な一歩となる。これらの研究成果は、科学誌「Nature Communications」に掲載され、科学界から大きな反響を呼んだ。この成果は、新型コロナウイルスの粒子形成機構の解明と新たな治療法や予防策の開発に向けた重要な進展となる。

The new type of infectious disease (COVID-19) caused by SARS-CoV-2 infection (β-CoV) was introduced as a member of the hospital. β-CoV particles lead to membrane envelop (spike, nucleocapsid), and lipid double membranes are sensitive to RNA particles. In the middle of the membrane (M), the double membrane of lipid particles is located in the center of the small membrane protein and β-CoV particles. In order to understand the molecular basis of the formation of particles, we need to understand the molecular basis for the formation of particles. This year, we will conduct research on computer science, micro-electronics, and SARS-CoV-2

项目成果

新型コロナウイルスのウイルス形成に必須の膜タンパク質の構造を解明

阐明新型冠状病毒病毒形成所必需的膜蛋白结构