ウイルス学：ヒトコロナウイルスでシアログリカンの結合が誘起するスパイク開口
Nature 624, 7990 doi: 10.1038/s41586-023-06599-z
コロナウイルスのスパイクタンパク質は受容体への結合および膜との融合に関わっていて、中和抗体の重要な標的となっている。重症急性呼吸器症候群コロナウイルス（SARS-CoV）、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）および中東呼吸器症候群コロナウイルス（MERS-CoV）では、スパイクタンパク質は開いたコンホメーションと閉じたコンホメーションの間を自由に移行して、宿主細胞への結合と免疫回避のバランスを取っている。スパイクタンパク質が開口すると、ドメインS1Bが露出してタンパク質である受容体へ結合できるようになり、これによってタンパク質の再折りたたみが膜融合の間に可能となると考えられている。しかし、1つの例外を除いて、これまでに調べられた他の全てのコロナウイルスの融合前スパイクタンパク質はもっぱら閉じた状態で観察されている。このことから、スパイクタンパク質の開いた状態への移行は自発的ではなく、特定の合図に応答して起こっている場合が多く、調整を受けている可能性が考えられる。今回我々は、クライオ電子顕微鏡法と分子動力学シミュレーションを用いて、一般的な風邪の原因であるヒトコロナウイルスHKU1のスパイクタンパク質が、シアログリカンをベースとする第一の受容体へのドメインS1Aへの結合後に、局所的で長距離にわたるコンホメーション変化を起こすことを示す。この結合により、S1Bドメインの開状態への移行が、アロステリックなドメイン間クロストークを介して引き起される。我々の結果から、コロナウイルスの細胞への結合に関する詳細な知見が得られ、コロナウイルスが受容体を2つの目的で使っており、侵入の際のプライミングを免疫回避の手段としている可能性が明らかになった。
