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花王 | エンベロープウイルスの構造と不活性化機序

新型しんがたコロナウイルスの環境かんきょう除染じょせん方法ほうほう

エンベロープウイルスの構造こうぞう活性かっせいじょ

新型しんがたコロナウイルスの感染かんせんせいをなくすためには、
脂質ししつじゅうまく、カプシド、RNAのいずれかを破壊はかいすればよいということです。
とく界面かいめん活性かっせいざいは、脂質ししつじゅうまく破壊はかい有効ゆうこうです。

エンベローブウイルスは3つの要素ようそから構成こうせい

コロナウイルスとインフルエンザウイルスは、ともにエンベロープウイルスに分類ぶんるいされ、核酸かくさん(RNA)から遺伝子いでんし、RNAをタンパク質たんぱくしつからるカプシド、スパイクなどのタンパク質たんぱくしつ包含ほうがんした脂質ししつからるエンベロープ、のおおきくけて3つの要素ようそから構成こうせいされています。要素ようそのうちエンベロープは脂質ししつじゅうまく構造こうぞうであり、ウイルスが感染かんせんした宿主しゅくしゅ細胞さいぼう由来ゆらいします。コロナウイルスのエンベロープは、ヒト宿主しゅくしゅ細胞さいぼうない出芽しゅつが部位ぶいであるしょう胞体―ゴルジ装置そうちちゅうあいだたい(ERGIC)の細胞さいぼうないまくけたものになります。同様どうように、インフルエンザウイルスのエンベロープは出芽しゅつが部位ぶい細胞さいぼう形質けいしつまく由来ゆらいとなります(Jiang et al., 2020)。

宿主しゅくしゅ細胞さいぼうへの接触せっしょくまえ破壊はかいすることで活性かっせい

ウイルスの活性かっせいとは、ウイルス粒子りゅうし感染かんせんりょくうしなうことをします。ウイルスは自己じこ増殖ぞうしょくはできず、宿主しゅくしゅ細胞さいぼう感染かんせんすることでのみ増殖ぞうしょくします。ウイルス粒子りゅうし宿主しゅくしゅ細胞さいぼう接触せっしょくするまえ上記じょうきのウイルス構成こうせい要素ようそ破壊はかいされれば、ウイルスの感染かんせん成立せいりつせず、増殖ぞうしょくすることもありません。よって、活性かっせいのターゲットは、エンベロープ、エンベロープに局在きょくざいするタンパク質たんぱくしつ、カプシド、核酸かくさんとなり、これらを物理ぶつりてきあるいは化学かがくてき破壊はかいすることで活性かっせい達成たっせいされます(fig. )(Namita, 2005; Kampf et al., 2020; Mayo Clinic, 2020)。

細菌さいきんへの殺菌さっきん作用さよう化合かごうぶつ有効ゆうこう

エンベロープやそこにまれたタンパク質たんぱくしつさい外層がいそう存在そんざいしていることから、これらをターゲットとして活性かっせいをもたらす既存きそん消毒しょうどくざい化合かごうぶつ多数たすうられています。ぎゃく見方みかたをすると、新型しんがたウイルス活性かっせい効果こうか化合かごうぶつ探索たんさくする場合ばあい、ウイルスのさい外層がいそう分子ぶんし特性とくせいとく相互そうご作用さよう重要じゅうよう物理ぶつり化学かがくてき特性とくせい理解りかいすることが重要じゅうようとなります。さい外層がいそう脂質ししつじゅうまくタンパク質たんぱくしつとする構造こうぞう細菌さいきんおなじです。このため細菌さいきんたい殺菌さっきん作用さよう化合かごうぶつはエンベロープウイルス活性かっせいのうゆうする傾向けいこうがあることをKampfらは指摘してきしています(Kampf et al., 2020)。

スパイクを変性へんせいさせることにより感染かんせんせい消失しょうしつ

スパイクとばれる特徴とくちょうてき突起とっきじょうとう修飾しゅうしょくタンパク質たんぱくしつも、コロナウイルス活性かっせい重要じゅうようなターゲットとなります。SARS-CoV-2をふくめたコロナウイルスの場合ばあい、1かいまく貫通かんつうタンパク質たんぱくしつであるスパイクがエンベロープ外層がいそう露出ろしゅつしており、宿主しゅくしゅ細胞さいぼうのレセプターとの結合けつごう重要じゅうよう役割やくわりたします(CDC, 2020)。このため、スパイクが活性かっせいざいにより変性へんせいタンパク質たんぱくしつフォールディングがくずれると、ACE2受容じゅようたいとの結合けつごうのううしなわれ、宿主しゅくしゅ細胞さいぼうへの特異とくいてき感染かんせんせい消失しょうしつするとかんがえられます。

fig. 界面かいめん活性かっせいざいによるコロナウイルス活性かっせいメカニズム

横畑よこばたけ et al., 2020)

Reference

  • 横畑よこばたけあや石田いしだゆう西尾にしお正也まさや山本やまもと哲司てつしもり卓也たくや鈴木すずきりつ蓮見はすみはじめたかし岡野おかの哲也てつや森本もりもと拓也たくや藤井ふじい健吉けんきち(2020)接触せっしょく感染かんせん経路けいろのリスク制御せいぎょけた新型しんがたウイルス除染じょせんじょ科学かがくてき基盤きばん~コロナウイルス,インフルエンザウイルスを活性かっせいする化学かがく物質ぶっしつぐんのシステマティックレビュー~ ,リスクがく研究けんきゅう 30(1): 1–24
  • Jiang, S., Hillyer, C., and Du, L. (2020) Neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 and other human coronaviruses, Trends in Immunology 41(5), 355–359. DOI: 10.1016/j.it.2020.03.007
  • Namita, D. Somasundaran, P., and Itagaki, Y. (2005) Mechanisms of solubilization of mixed liposomes: Preferential dissolution of liposome components, Industrial & Engineering Chemistry Research 44, 1181–1186.
  • Kampf, G., Todt, D., Pfaender, S., and Steinmann, E. (2020) Persistence of coronaviruses on inanimate surfaces and their inactivation with biocidal agents, Journal of Hospital Infection 104(3), 246–251. DOI: 10.1016/j.jhin.2020.01.022
  • Mayo Clinic (2020) How Soap Kills the COVID-19 Virus (SARS-CoV2), Mayo Clinic New Network,
    https://newsnetwork.mayoclinic.org/discussion/covid-19-expert-explains-what-soap-does-to-sarscov-2-virus/(アクセス:2020ねん5がつ18にち
  • CDC (2020) Interim Recommendations for U. S. Community Facilities with Suspected/Confirmed Coronavirus Disease 2019 (COVID-19), https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/community/organizations/cleaning-disinfection.html (アクセス:2020ねん5がつ12にち
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