新型コロナウイルス: パンデミックの中でD614G変異型スパイク (S)タンパク質が優勢になる意味 : crisp

2020-07-24 関連crisp_bio記事へのリンクを追加: 2020-07-24 新型コロナウイルスのスパイク(S)タンパク質D614G変異体の構造・機能解析

出典

"Tracking changes in SARS-CoV-2 Spike: evidence that D614G increases infectivity of the COVID-19 virus" Kober B et al. Cell 2020-07-03.
Received 29 April 2020, Revised 10 June 2020, Accepted 26 June 2020, Available online 3 July 2020.
PREVIEW "Making sense of mutation: what D614G means for the COVID-19 pandemic remains unclear" Grubaugh ND, Hanage WP, Rasmussen AL. Cell 2020-07-03.

1. 論文

　B. KorberらLos Alamos National Laboratory (LANL), Sheffield COVID-19 Genomics Groupなどの研究グループは、GISAIDから公開されているSARS-CoV-2 (以下、ウイルス)データ (2020-05-29ダウンロード)を解析し、武漢由来の参照ウイルスに対して、スパイクタンパク質 (以下、S) にD614Gアミノ酸置換 (塩基変異A-to-G, 23403)が起きたタイプが、地球規模で見ても、国、地域、および地方自治体のいずれのレベルでみても、経時的に優勢になる傾向を見出し、D614G変異を帯びたウイルスをG-cladeと称した [上図のLANL Webサイトからの画面キャプチャを参照]。

D614G変異は殆どの場合、他の3種類の変異を伴っていた: 5'UTRにおけるC-to-T (3037); C-toT (3037)サイレント変異; C-to-T (14408)RdRpにおけるアミノ酸変異P323L。この4種類の変異を帯びたハプロタイプは、997例の10% (3月1日)から4月1日-5月18日の12,194例の78%を占めるに至った。
D614G単独の変異は中国で発生したが、4種類の変異がそろったハプロタイプはイタリア由来2月20日の配列が最初であった。D614からG614への遷移は地域間で非同期であり、欧州に始まり、北米、オセアニア、そしてアジアという順であった。
D614はSプロトマーの表面の他のプロトマーの残基との間で水素結合を形成可能であり、また、グリコシル化に影響する部位に位置し、Sの受容体結合ドメインには位置していない。
S (G614)を帯びた上気道由来臨床検体が、S (D614)を帯びた検体のそれよりも高いウイルスRNAのレベルを示したが、COVID-19の症状のレベルとは相関しなかった。
In vitro実験では、S (G614)を発現するシュードタイプの水泡口炎ウイルスとレンチウイルスが、S(D614)シュードタイプウイルスの2.6 - 9.3倍のウイルス感染価を示した。
研究グループは、D614G変異は自然突然変異に由来し、また、ウイルスの感染力を強めたとする仮説を提示した。

2. PREVIEW

　Kober論文が提示したD614G変異に対して様々な考察が発表されているが、Kober論文掲載と同日Cell誌から公開されたPerspectiveにて、イエール大、ハーバード大、およびコロンビア大の公衆衛生大学院の研究者は、Kober論文の臨床検体のデータとシュードタイプウイルスの実験結果は、他の研究グループの報告とも整合するが、D614G変異とウイルスの感染力/伝播性強化との因果関係の証明にはならないとし、より大規模な疫学研究、in vivo実験および臨床研究が必要とした。

3. 後発論文紹介crisp_bio記事