新型コロナウイルスの研究には、ACE2標的を以外に、他のどのような標的に注目すべきか?

DPP4

ジペプチダーゼ(DPPs)はプロリン特異的なセリンの卵白酵素ファミリーに属し、アミノ末端からジペプチドを切断することができる。DPP4はこのファミリーの中で最も典型的なペプチダーゼであり、ACE2とAPNに次いで3番目にコロナウイルス受容体のエキソペプチダーゼとして発見された。dpp4は一種の多目的766のアミノ酸の長い型多膜糖タンパク質、それは同源が二体の形で存在は、細胞の表面にペプチド酵素の二聚化加水分解酵素構造の域に依存するとプロペラ葉iv拡張鎖の分子をつなぐ。したがって、MERS−CoV RBDとDPP4の側方結合はDPP4の二量化を破壊しない。dpp4多様な生物学に関連し、例えば、免疫調節システムのdpp4できるたんぱく質や各種のそれの因子のn端から二ペプチド区域の切断。DPP4はT細胞の活性化、走化性調節、細胞接着、細胞アポトーシス、腫瘍発生などの過程にも関与する。DPP4タンパク質は、ピロリ菌やコウモリ細胞から得られる配列、特にカルボキシル末端を含む高いアミノ酸配列の保存性を種で示す。

MERS−CoV S1はヒトDPP4と直接特異的に結合し、中東呼吸器症候群を発症することが示されている。同ウイルスの宿主と結合のモデル、mers—cov rbdのe382 c585残基にdpp4納品外のs39 p766まで残基とdpp4 n85、n92 n150 n219 n229 n281、n321 n520残基とnの端をつなぐ構造域の糖のセルを外で構成されている。dpp4酵素の部位から切りmers—cov rbd結合部位、似ace2とsars−cov rbd結合構造だった。

dpp4明確なmers感染−cov受容体として、それと知るmers—cov rbd結合構造の特徴を理解しやすいウイルスと受容体の相互作用を指導したmers感染−covの治療剤やワクチンの開発した。2019年、新型のコロナウイルスがsarsに感染−cov−2宿主指導受容体の研究にも重要な意味を持つ。

APN

Aminopeptidase N(アミノペプチダーゼN)は、免疫学では、APNは通常星状膠細胞抗原CD13と呼ばれ、1989年に発見された。このタンパク質質はペプチドの分解、ウイルス感染、飲み込みと細胞シグナル伝達などの生物学的過程に関与する。

1992年、YeagerらはhCoV−229Eを受容体としてヒトアミノペプチダーゼN (hAPN)を用いた感染症を発見した。2017年までにWongらはhAPNがhCoV−229E受容体と結合するドメインの構造を解明し、この構造はウイルス表面タンパク質に3つの伸長したRBDループが完全に受容体の結合を担っていることを示した。RBDは、受容体結合環特異的中和抗体結合能やhAPNに対する親和力の点で異なる。免疫はこれらのRBD類に説明を提供したが、受容体の結合を維持しながら、どのように広範な環の変化に適応するかはまだ解決されていない問題であり、環の変化は新たな受容体の相互作用の獲得を促進し、種をまたぐ伝達を促進することも期待できる。

最近、コウモビ、ラクダ、アルパカでhCoV−229Eのようなコロナウイルスが発見され、コウモビからヒトへの伝播がこれらの中間宿主に関与している可能性がある。実験により、逆転写ウイルスベクターにhAPN cDNAトランスフェクションマウスNIH3T3細胞を用いて対照と比較し、実験群マウスの方がhCoV−229Eウイルスに感染しやすく、hAPNを宿主受容体としてhCoV−229Eに結合させることによりマウスに感染することを検証した。hCoV−229EはhAPNを受容体として用いており、細胞実験においてもラクダCoV−229EはhAPNを受容体として用いており、これらのウイルスは宿主であるAPNと構造的に保守的に結合している可能性があるが、ブタα−コロナウイルスPRCoV結合ブタのAPN上のサイトはhCoV−229E結合hAPNとは異なっていることに注意されたい。コロナウイルスは人類と動物の共通の病原菌であり、それは豚伝染性胃腸炎ウイルス(Transmissible gastroenteritis virus TGEV)を伝播し、流行性下痢ウイルスは新生子に感染し、人類の生産生活に巨大な影響を与える。

apnウイルスの生存の中で重要な役割を果たしている、我々apn抑制の表現を通じてウイルスは、我々はapn hcov−229 eの受容体を知り、またできる腸病原性のコロナウイルスの受容体として、これはある程度配列の類似性、構造と関連して、可能性をsars—covと現在の新型肺炎ウイルスは同じコロナウイルスは、コロナウイルスをさらに把握し、ためにも対応のためこれからのコロナウイルスの変種ウイルスが出て、その潜在的標点についての我々の研究は非常に重要で、ANPはコロナウイルスの中の1種のウイルス宿主の受容体として、著者らはそれについて多くの理解を得て、1種のウイルスの侵入に対する制約が多い。

AGO4

Argonaute 4 (AGO4)はRNAを「切断」できる核酸エンドヌクレアーゼであり、RNA干渉と短干渉RNAが介在する遺伝子サイレンシングに不可欠な役割を果たしている。遺伝子サイレンシングは真核生物の遺伝子発現を調節する進化的保守機構である。植物では、転写遺伝子サイレンシング(TGS)はRNA配向のDNAメチル化(RdDM)によって媒介される。RdDMの作成にはRNAポリメラーゼIV (Pol IV)とRNA依存性RNAポリメラーゼ2 (RDR2)による二本鎖RNA (dsRNA)の生成が必要である。dsRNAはDicer−like 3 (DCL3)によって24個のヌクレオチド(nt)の小さな干渉RNA (siRNA)に加工され、AGO4に搭載されてエフェクター複合体のコアを形成する。AGO4タンパク質はRdDMに参与する主要な触媒成分の一つである。RdDMは植物中のDNAウイルス(双子ウイルスを含む)を防御する上で極めて重要な役割を果たしている。AGO4はウイルス由来のsiRNA (vsiRNA)と結合し、ウイルスDNAとTGSのメチル化を媒介し、ウイルスの転写と複製を抑制する。研究により、RNA標的RdDMを介する転写遺伝子サイレンシング(TGS)は双子ウイルスに対する自然抗ウイルス防御である。Geminiviruses (Geminiviruses)は植物中に存在する唯一の双子顆粒形態を有する一本鎖DNAウイルスである。

インターフェロン応答は哺乳動物のウイルスに対する抵抗の極めて重要な免疫反応であり、RNA干渉による誘導した抗ウイルス防御も非常に重要であり、AGO4は哺乳動物のRNA干渉(RNAi)と小RNA (miRNA)の効果タンパク質である。そこで研究者は、哺乳動物細胞においてもAGO4がウイルスの防御に関与しているかどうかを探索し始めた。AGOファミリー中のAGO2は哺乳動物の抗ウイルス防御に関与していることが明らかになり、AGO1−4の抗ウイルス活性をそれぞれ検証した。研究により、AGO4欠陥型マクロファージはインフルエンザ感染に対して明らかな高感度を示し、感染後のウイルス滴定とウイルスRNAレベルは明らかに上昇し、哺乳動物の抗ウイルス防御におけるAGO4の重要な役割を確定した。また、AGO4欠損型マクロファージでは、EMCVとVSVレベルが有意に増加し、骨髄由来樹状細胞およびマウス胚線維芽細胞におけるAGO4の抗ウイルス作用が確認されたことから、AGO4は多くのRNAウイルスに特異的な抗ウイルス作用を有すると考えられている。しかし、AGO4タンパク質を利用して人体の防御力を強化する方法が研究者によって見出されれば、少なくとも理論的にはウイルスが人間に感染する可能性はかなり低くなる。

IFITM3

この遺伝子がコードするタンパク質は、インターフェロン誘導の膜タンパク質である。IFITM3は細胞分化、アポトーシス、細胞粘着及び免疫細胞の調節過程に関与し、新型インフルエンザ、西ナイルウイルス及びデング熱ウイルスに対する免疫力の増強に役立つ。研究によると、IFITM3は、A型インフルエンザウイルス、SARSコロナウイルス(SARS−CoV)、マールブルクウイルス(MARV)とエボラウイルス(EBOV)、デング熱ウイルス(DNV)、ウエストナイルウイルス(WNV)、HIV−1と水疱性口炎ウイルス(VSV)などの様々なウイルスに活性がある。インフルエンザウイルスのヘモグロビン、MARV、EBOV GP、SARS−CoV SとVSV Gタンパク質を介するウイルスの宿主への侵入を抑制し、液胞ATPase (v−ATPase)の構造安定性に重要な役割を果たす。IFITM3はERK 1/2シグナル経路を介してc−mycの発現を上昇させ、肝癌の増殖を促進することが報告されている。またIFITM 3/STAT 3複合体はグリオーマ細胞の宿主への侵襲を促進し、TGF−β制御を受ける。

マウスでは、IFITM3がインフルエンザに抵抗し、インフルエンザウイルス(野生型(WT)マウスでは致死的ではない)に一定量感染したI / tm3 /マウスが死亡する。IFITM3は、気道上皮細胞や心臓などの他の細胞型での保護作用に加え、ウイルス感染から免疫系の細胞を保護し、効率的な免疫応答を行うことができる。インフルエンザの感染期間中、IFITM3は肺の樹状細胞の中でI型IFNに引き上げられ、それらを生存させ、そしてドレナージリンパ節に遷移してウイルス抗原を提示する。その後、IFITM3はドレナージリンパ節で活性化されたT細胞の上で迅速に上昇し、ウイルス感染部位への遷移により高いIFITM3の発現を維持し、その効果子機能を発揮できる生存優勢を提供した。興味深いことに、IFITM3は肺や気道、脾臓、皮膚や脳の組織内T細胞にも発現し、潜在感染部位でのウイルスの生着を促進することが示唆されている。そこで、研究では、免疫効果サブグループの生存率とウイルス抵抗力を高めることによって、IFITM3がウイルス感染に抵抗する免疫において重要であることを証明した。

2011年に研究者により、IFITMとSARS−CoVの関連性が証明され、IFITMタンパク質はマールブルクとエボラ(MARV、 EBOV)の糖タンパク質(GP)への進入を介した感染を制限し、インターフェロン−β特異性は糸状ウイルスと新型インフルエンザウイルス(IAV)の進入を制限した。IFITMタンパク質はMARVやEBOVの複製も抑制する。さらにSARSコロナウイルス(SARS−CoV)の複製とSARS−CoV Spikeタンパク質による侵入がIFITMタンパク質に制限されていることが証明された。IFITMは多種のエンベロープウイルスの宿主への侵入を制限し、ウイルス受容体の発現とは独立に細胞の好性を調節する。SARS−CoV−2とSARS−CoVウイルスの序列同源性は、IFITMが新しいコロナウイルスの宿主への侵入を研究する1つの保護性の標的になることを予測せざるを得ない。

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