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May 26, 2023

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Virology Journal volume 20、記事番号: 142 (2023) この記事を引用 524 アクセス 3 Altmetric Metrics の詳細 SARS-CoV-2 は、2019 年 12 月以来世界的なパンデミックを引き起こしており、

Virology Journal volume 20、記事番号: 142 (2023) この記事を引用

524 アクセス

3 オルトメトリック

メトリクスの詳細

SARS-CoV-2 は 2019 年 12 月以来世界的なパンデミックを引き起こしており、新型コロナウイルスに対する薬剤標的の探索は依然として重要な課題となっています。 今回我々は、SARS-CoVとSARS-CoV-2のエンベロープタンパク質E、つまりウイルスの組み立てと放出に重要な高度に保存された75～76アミノ酸のビロポリンを研究した。 Eタンパク質チャネルはHEK293細胞で組換え発現され、膜指向性シグナルペプチドにより細胞膜への移行が確実に行われました。

パッチクランプ電気生理学と細胞生存率アッセイを組み合わせて、両方の E タンパク質のビロポリン チャネル活性を調査しました。 我々は、古典的なビロポリン阻害剤であるアマンタジン、リマンタジン、および 5-(N,N-ヘキサメチレン)-アミロリドによる阻害を検証し、4 つのイベルメクチン誘導体をテストしました。

古典的な阻害剤は、パッチクランプ記録および生存率アッセイにおいて強力な活性を示しました。 対照的に、イベルメクチンとミルベマイシンは、パッチクランプ記録では E チャネルを阻害しましたが、細胞生存率アッセイでは E タンパク質に対して中程度の活性しか示さず、試験した化合物の一般的な細胞毒性活性にも敏感でした。 ネマデクチンおよびイベルメクチン アグリコンは不活性でした。 すべてのイベルメクチン誘導体は、濃度 > 5 μM、つまり E タンパク質阻害に必要なレベル未満で細胞毒性がありました。

この研究は、古典的なビロポリン阻害剤による SARS-CoV-2 E タンパク質の直接阻害を実証しています。 イベルメクチンとミルベマイシンは E タンパク質チャネルを阻害しますが、それらの細胞毒性は臨床応用に反対しています。

コロナウイルスは、呼吸器疾患 SARS、MERS、および SARS-CoV-2 によって引き起こされる 2019 年の COVID-19 の大流行の原因となっています [1]。 SARS-CoV-2 の重度の感染は肺機能の重度の障害を引き起こし、多くの場合、全身性の炎症とサイトカインストームとして知られる炎症性サイトカインの大量放出を伴います [2,3,4]。これは他のウイルス関連疾患でも知られています[5、6、7]。 新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の蔓延を抑えるためには、世界規模のワクチン接種キャンペーンが不可欠であったが、SARS-CoV-2の新種が出現しており、部分的に耐性を持った新種[8]、さらには完全に耐性を持った新種が出現するリスクが継続的に存在している。現在のワクチンまで。 SARS-CoV-2 との戦いでは、ワクチン接種による感染予防に加えて、感染患者の効果的な治療が不可欠です。

SARS-CoV-2 は、ゲノム内に 14 個のオープン リーディング フレームを含む、エンベロープを持った一本鎖プラスセンス RNA ウイルスです。 これらは、スパイクタンパク質 (S)、膜タンパク質 (M)、エンベロープタンパク質 (E)、ヌクレオカプシドタンパク質 (N) などのウイルスキャプシドを形成する構造タンパク質と、非構造タンパク質をコードします。ウイルスのレプリカーゼとプロテアーゼ装置、およびアクセサリータンパク質[3]。

SARS-CoV-2 のエンベロープタンパク質 E と ORF3a タンパク質は、ビロポリンのクラスに属します。ビロポリンは、通常、ER およびゴルジ装置の細胞内膜に位置する、膜チャネルを形成する主に小さな疎水性内在性膜タンパク質のグループです。 、10、11]。 ウイルスの複製と放出に不可欠なビロポリンは、実際に抗ウイルス薬の実行可能な標的です [9、10、12、13]。 最初によく特徴づけられたビロポリンは、インフルエンザ A ウイルスの M2 チャネルでした [14、15、16]。 他のビロポリンは、C 型肝炎の p7 チャネル [17、18] およびヒト免疫不全ウイルスのウイルス プロテイン U [19] です。 ビロポリンは 2 つの方法でウイルス感染サイクルに関与します。(i) 細胞内イオン チャネルとしての作用を通じてイオンの不均衡を引き起こし、pH 勾配を破壊すること、および (ii) タンパク質間相互作用を通じて細胞経路を破壊することによってです [2、9、12、 20]。

E タンパク質はすべてのコロナウイルスに存在し、タンパク質のサイズ (75 ～ 109 アミノ酸) と配列 [21] の多様性にもかかわらず、その構造は高度に保存されており、短い N 末端セグメント、おそらく 1 回の膜貫通を含む長いアルファ ヘリックス セクションが含まれます。ドメインと非構造化カルボキシ末端[9]。 E タンパク質の配列は、SARS-CoV (1-E) と SARS-CoV-2 (2-E) の間で高度に保存されています。これらの違いは 1 つの欠失と 3 つの交換された残基であり、すべて E タンパク質の C 末端近くに位置しています。 76アミノ酸のたんぱく質。