そう、残念ながら、あなたのペットもCOVID-19に感染する危険性があるのです。私たちがSARS-CoV-2ウイルスに感染しやすいのと同じように、ある種の動物もそうなのです。動物の構造的特徴は似ているため セル ヒトに存在する表面タンパク質
特定の タンパク質 鍵はCOVID-19の感染に関与するウイルスタンパク質で、鍵は細胞表面にある膜タンパク質です。
鍵であるウイルスタンパク質が鍵である宿主の受容体タンパク質に適合すれば、ウイルスは中に入って増殖のサイクルを開始し、宿主の感染を引き起こすことができます。
研究内容 PLOS Computational Biologyに掲載されました。を、数理モデルを用いて、ウイルスのスパイクタンパク質の結合を可能にする宿主タンパク質の必要な特徴を持つ動物の種を予測しました。
COVID-19の感染により、家畜、農場、動物園の動物が陽性となる事例が世界各地で報告されています。
猫、ミンク、ライオン、トラなどが感染していると報告されています。
当初、猫、ハクビシン、フェレットはSARS-CoV-2に感染しやすく、豚、鶏、アヒルは感染しないとの研究結果があった。
モルモット、マウス、ラットは非感受性、ラクダ、牛、馬、羊、ウサギはSARS-CoV-2感染に感受性があると分類され、別の結果が出た。
SARS-CoV-2ウイルスは、まず中間宿主を経由してヒトに感染したことを忘れてはならない。
その2大疑惑の動物は、コウモリとパンゴリンです。パンゴリンについて初めて知った方は、ケラチンの鱗に覆われた夜行性の哺乳類で、空洞のある木や巣穴に住んでいるそうです。
こちらはセンザンコウのイラストです。
感染を開始するためには、まずウイルスがそのウイルスのスパイクタンパク質を宿主細胞膜のレセプタータンパク質に結合させることが必要である。
宿主となる受容体タンパク質は、通常ACE2として知られているアンジオテンシン変換酵素2の細胞外プロテアーゼドメインである。
ACE2は、いくつかの組織の表面に存在する1回通過型の膜貫通タンパク質です。ACE2が持つのは単一の 構造そのため、同じ機能を持ちながら、種を越えて複数の構造を持つことができます。
実は、ACE2はオーソログ遺伝子、つまり、共通の祖先遺伝子に由来する異なる種に存在する遺伝子に分類されるのです。
SARS-CoV-2がある種のACE2に結合でき、他の種のACE2に結合できないのは、こうした構造の違いに起因しているらしい。
ウィルススパイクタンパク質とACE2が結合すると、ウィルスは細胞内に侵入し、宿主の細胞機構を利用して増殖を始め、感染に至る。
その結果、ACE2受容体についての理解が深まれば、なぜ動物の種類によって感染しやすいものとそうでないものがあるのか、より正確に説明できるようになるのは間違いない。
さらに、宿主の実際のロッカーの代わりに、ウイルスが結合するための偽のロッカーを作るなど、抗ウイルス戦略を応用した薬剤開発にも役立つでしょう。
また、将来のウイルス感染に備えて、宿主となる中間動物の追跡をより適切に行うことができます。
そこで、ACE2の立体構造と原子レベルでの相互作用を計算機上でモデル化することが ロドリゲスら の仕事をします。
一方、計算機によるモデリングは、高速かつ安価であり、構造フレームワークに関する知識のギャップを埋めるのに非常に有効である。
この研究では、28種の動物を解析対象とし、ACE2とウイルスのスパイクタンパク質が結合した3Dモデルを作成しました。
その結果、ACE2のアミノ酸配列の中には、変異によりウイルスタンパク質が宿主細胞に結合できない重要な場所があることがわかった。
特に、ACE2配列は、Rodriguesらが報告したように、ACE2とウイルスタンパク質の結合部位との間に見られる分子間塩橋の原因となるアミノ酸を1つ欠くものであった。
この結果は、この変異体が負電荷を持つアミノ酸を欠き、ウイルスタンパク質の結合を可能にしていることを実験的に証明した、他の発表済みの研究からも支持されている。
また、この研究では、SARS-CoV-2感染症がより 複雑 従来考えられていたよりも、宿主に感染する方法が1つ以上ある。
このように、ACE2の稼働率を下げることで感染の可能性を減らすことはできますが、それは感染の発生を防ぐものではないことを明確にすることが重要なのです。
そして、この計算モデルだけでは、生物種の感染リスクを予測することはできず、より信頼性の高い結論を得るためには、追加の実験データが必要であるということです。
私たちの安全、特に愛するペットや私たち自身、そして家族のために、マスクを使い、できるだけ社会的距離を保ち、屋内や人混みに行かないことです。
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