Transmission electron microscope image shows SARS-CoV-2, the causes virus that is isolated from a patient in the U.S. cultivured cells of the lab.ウイルス粒子が、研究室内で培養した細胞の表面から出現しているところ。 ウイルス粒子の外縁にあるトゲが、コロナウイルスに王冠のような名前を与えている。NIAID-RML

2019年末、中国の武漢から未知の呼吸器感染症-場合によっては致命的-に関する最初の報告が現れた。 その感染源はすぐに、2002年から2004年にかけて重症急性呼吸器症候群（SARS）、2012年に中東呼吸器症候群（MERS）の大流行を引き起こしたものに関連する新型コロナウイルスと特定されました。

世界保健機関は、新型ウイルス、COVID-19による病気を、国際的に懸念される公衆衛生緊急事態と宣言しました。 2020年3月初旬までに、この新型コロナウイルス（現在はSARS-CoV-2と命名）は世界中で9万人以上に感染し、少なくとも3100人が死亡しました。

他のコロナウイルスと同様、SARS-CoV-2の粒子は球状で、その表面から突出したスパイクというタンパク質を持っています。 このスパイクはヒトの細胞に付着した後、構造変化を起こし、ウイルス膜と細胞膜を融合させる。 そして、ウイルスの遺伝子が宿主細胞の中に入ってコピーされ、さらに多くのウイルスを作り出すことができるのです。 最近の研究では、2002年のSARSの大流行を引き起こしたウイルスと同様に、SARS-CoV-2スパイクは、アンジオテンシン変換酵素2（ACE2）というヒト細胞表面の受容体に結合することが明らかになっています。 テキサス大学オースティン校のジェイソン・マクレラン博士の研究室と NIAID ワクチン研究センター (VRC) の科学者を含む共同チームは、関連するコロナウイルスの配列に基づいて、そのスパイクタンパク質をコードすると予測されるゲノムの一部を単離しました。

SARS-CoV-2 spike proteinの原子レベルの構造。 受容体結合ドメイン（スパイクのうち宿主細胞に結合する部分）は緑色で表示されている。 UT Austin, McLellan Lab

この研究は、NIHの国立アレルギー感染症研究所（NIAID）から一部資金提供を受けています。 結果は2020年2月19日、Science誌に掲載されました。

研究者らは、クライオ電子顕微鏡という技術を用いて、スパイクタンパク質の構造の詳細な写真を撮りました。 これは、ウイルス粒子を凍結させ、サンプルを通して高エネルギー電子の流れを発射し、何万枚もの画像を作成するものである。 研究者らは、SARS-CoV-2のスパイクは、2002年のSARSウイルスのスパイクに比べて、ヒトの細胞上でACE2と結合する可能性が10倍から20倍高いことを発見したのです。

2つのウイルスのスパイクの配列と構造が類似しているにもかかわらず、2002年のSARSウイルスに対する3種類の抗体はSARS-CoV-2のスパイクタンパク質にうまく結合することができなかった。 このことは、潜在的なワクチンおよび抗体ベースの治療戦略が、新しいウイルスに固有のものである必要があることを示唆しています」

VRC 副所長のBarney Graham博士は、「私たちは、これらの知見が、COVID-19に対する候補ワクチンの設計および治療法の開発の助けとなることを願っています。 彼らはまた、スパイク・タンパク質を使用して、新しいコロナウイルスによる感染から回復した人々から抗体を分離することを望んでいます。 このような抗体が大量に生産されれば、ワクチンが利用できるようになる前に、新たな感染症の治療に利用できる可能性がある。 さらに、NIHの研究者たちは、このウイルスを治療するための他のアプローチも追求しています

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