脂質ラフトにおける新型コロナウイルスの侵入機構の解明

阐明新型冠状病毒脂筏侵袭机制

• 批准号: 22K19301
• 负责人: 笠原 浩二
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19301/
• 关键词: 新型コロナウイルス; 脂質ラフト; 侵入機構; ガングリオシド

COVID-19を引き起こすSARS-CoV-2はのウイルス表面上にあるスパイクタンパク質(Sタンパク質)は宿主受容体ACE2と結合する。その後、細胞内に侵入する経路には膜融合経路とウイルス全体がエンドサイトーシスにより取り込まれるエンドサイトーシス経路の2種類が知られている。前者は宿主プロテアーゼTMPRSS2によるSタンパク質切断で露出するfusion peptideにより起こると考えられているが、後者においてはその分子メカニズムは未だに明らかになっていない。多くのウイルスはスフィンゴ脂質とコレステロールに富んだ脂質ラフトを介した細胞侵入機構を持つことが知られている。そこで我々は、SARS-CoV-2が脂質ラフト構成成分であるシアル酸含有糖脂質であるガングリオシドを介した細胞侵入をすると考え、SARS-CoV-2 Sタンパク質とガングリオシドの相互作用を明らかにし、ガングリオシドを介した細胞侵入機構を明らかにすることを本研究の目的とした。SARS-CoV-2 Sタンパク質のSubunit 1 (S1)は宿主受容体ACE2と結合する領域Receptor binding domain (RBD)とN terminal Domain (NTD)が存在し、そのRBDとNTD両方にシアル酸が結合することが報告されている。そこでBiacoreを用いた表面プラズモン共鳴解析をおこなったところ、SARS-CoV-2 S1タンパク質N末端側フラグメントNTDとガングリオシドGM1との結合を確認した。また、他のガングリオシド種(GM2、GM3)はS1タンパク質と結合しなかった。これはSARS-CoV-2 S1タンパク質のN末端領域がガングリオシドGM1と結合することで脂質ラフトを介するエンドサイトーシス経路によって細胞に侵入する可能性を示している。

SARS-CoV-2 binds to COVID-19 receptor ACE2 on its surface. The two types of membrane fusion pathway are known to be involved in the cellular invasion pathway. The former is host to TMPRSS2, the latter is host to TMPRSS2, and the latter is host to TMPRSS 2. The cell invasion mechanism is very important to the development of cell culture. The purpose of this study is to investigate the role of SARS-CoV-2 in the cellular invasion mechanism by examining the lipid components of SARS-CoV-2 and the role of SARS-CoV-2 in cellular invasion. SARS-CoV-2 S Receptor binding domain (RBD) and N terminal Domain (NTD) exist in Subunit 1 (S1) of SARS-CoV-2 S receptor binding domain, and all RBD and NTD receptor binding domains are reported. The resonance analysis of SARS-CoV-2 S1 is confirmed by the combination of NTD and GM1. For example, if you want to change the color of the material (GM2, GM3), you can change the color of the material (GM2, GM3). The N-terminal domain of SARS-CoV-2 S1 protein was found to be involved in cell invasion in the N-terminal domain of SARS-CoV-2 S1 protein.