デングウイルスの感染メカニズム解明に成功：新たな治療法開発への道を切り開く。
熱帯地域に限られていたデングウイルスなどの蚊媒介ウイルス感染症が世界中に拡大しています。世界保健機関（WHO）によると、デングウイルスは毎年4億人に感染しており、現在のところ有効な治療法は存在しません。そんな中、ストワーズ医学研究所の研究チームは、デングウイルスおよび他の多くのウイルスが宿主内でどのように複製されるかについて新たな発見をしました。この研究は、将来的な抗ウイルス治療薬やワクチンの開発に寄与する可能性を秘めています。
研究の詳細
本研究は、ストワーズ医学研究所のプレドクター研究者ルシアナ・カステジャーノ（Luciana Castellano）と、アリエル・バジーニ博士（Ariel Bazzini, PhD）によって主導され、2024年7月22日に学術誌Molecular Systems Biologyに発表されました。研究によると、デングウイルスのゲノムは、宿主のタンパク質合成装置を利用して自らのタンパク質を作るために、非効率的なコドン（遺伝暗号の「語彙」）を使用していることが判明しました。コドンとは、タンパク質を構成するアミノ酸を指定する3つのヌクレオチドの配列のことであり、遺伝暗号の「単語」とも言えるものです。
研究チームはまた、他の多くのウイルスも同様に、宿主である蚊や人間の中で非効率的な「単語」を使用していることを発見しました。論文のタイトルは「Dengue Virus Preferentially Uses Human and Mosquito Non-Optimal Codons（デングウイルスは人間と蚊の非最適コドンを優先的に使用する）」です。
研究者のコメント
「デングウイルスや他のウイルスが宿主細胞内でどのように振る舞うかがわかった今、これらの致死的な病気を予防する手がかりを得ることができました」とバジーニ博士は述べています。
カステジャーノは「感染中、宿主細胞とウイルスは戦争状態にあり、両者は自らの防衛のためにタンパク質を構築する必要があります」と語りました。
デングウイルスは、単一のRNAゲノムにエンコードされたタンパク質が必要ですが、ウイルス自体ではそれを生成できません。そのため、ウイルスは宿主細胞のタンパク質合成装置を利用する必要があり、研究者たちはデングウイルスが宿主である蚊や人間の「語彙」に似たコドンを使用していると仮説を立てました。
新たな発見とその意義
「遺伝暗号はすべての生物に共通で、64のコドン（RNAの3ヌクレオチドの『単語』）が存在し、それぞれがタンパク質を構成するアミノ酸を指定します」とバジーニ博士は説明します。
しかし、同じアミノ酸を指定するコドン（同義コドン）でも、それぞれが持つ性質によりタンパク質生成の効率やRNAの安定性に影響を与えることがあります。この概念はコドン最適性と呼ばれます。研究チームは、今回初めて蚊のゲノムにも独自の最適性コードがあることを確認しました。
意外なことに、デングウイルスは宿主である蚊や人間の中で非効率的とされるコドンを優先的に使用していることが分かりました。「これは、ウイルスが宿主の抗ウイルス応答を回避するための戦略である可能性があります」とカステジャーノは述べています。
将来の展望
バジーニ博士は「この研究は、ウイルスと宿主細胞の関係に対する私たちの考え方を根本的に変えました」と述べています。今後は、ウイルスがどのようにしてこれらの非効率的なコドンを利用しているのか、そのメカニズムを明らかにし、どの分子が操作されているのかを解明したいとしています。
