2021年02月19日

理研、新型コロナウイルス感染の分子機構解明

【カテゴリー】：ファインケミカル 【関連企業・団体】：理化学研究所

理化学研究所 粒子系生物物理研究チームの杉田有治リーダーらの研究チームは18日、スーパーコンピュータの「富岳」と「Oakforest-PACS」を用いて、新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）の表面に存在する「スパイクタンパク質」のシミュレーションを行い、ウイルスがヒト細胞に侵入する際に起こるスパイクタンパク質の構造変化について調べた結果、同タンパク質表面を修飾している糖鎖が重要な役割を果たしていることを発見したと発表した。 同研究成果は、新型コロナウイルス感染症（ COVID-19 ）に対する感染予防や治療に向けた医薬品の分子設計に貢献できる。 新型コロナウイルスのスパイクタンパク質の受容体結合ドメイン（RBD）には、「ダウン型構造」と「アップ型構造」が存在し、RBDがヒト細胞表面のACE2受容体に結合して感染する際は「アップ型構造」をとっていることが知られている。 今回、研究チームは、「富岳」と「Oakforest-PACS」を用いて、スパイクタンパク質の分子動力学シミュレーションを行った。 その結果、ダウン型構造とアップ型構造の両方で、スパイクタンパク質の表面を修飾している糖鎖が「補強役」となってRBDを安定化していることを発見した。RBD間の静電的な反発が駆動力となり、アップ型への構造変化が誘起されるという分子メカニズムを提案した。 同研究は、科学雑誌「Biophysical Journal」オンライン版（2月13日付）に掲載された。 ＜用語の解説＞ ◆ACE2受容体（アンジオテンシン変換酵素）： ヒトの細胞膜に存在する膜タンパク質の一つで、心臓、肺、腎臓などの臓器や、舌などの口腔内粘膜に発現している。ACE2は本来、血圧を調整する役割を担っており、生理活性ペプチドホルモンであるアンジオテンシンIIと結合してアンジオテンシン(1-7)を生成する酵素だが、コロナウイルスのスパイクタンパク質と結合してウイルス感染の入り口にもなる。 理化学研究所ホームページ ： https://www.riken.jp/press/2021/20210218_2/index.html