レンチウイルス CoV S-protein シュードタイプ

代替方法としてコロナウイルスのSタンパク質を外套させたシュードタイプレンチウイルスを利用し、生きたコロナウイルスを扱うことなくコロナウイルスの細胞侵入のメカニズムを研究する方法が提案されます。コロナウイルスとレンチウイルスは、ともに外層が脂質二重膜からなるエンベロープウイルスで、吸着する宿主・組織特異性を決める受容体タンパク質が外界に向かって突出した形状を取っています。シュードタイプレンチウイルスのパッケージングの際、通常の水泡性口炎ウイルスのGタンパク質（VSV-G）エンベロープの代わりに、コロナウイルスのSタンパク質をウイルス産生細胞の細胞表面に高発現させ、ウイルス粒子を産生させます。このように作成されたシュードタイプ（偽型）レンチウイルスは、ウイルス表面に提示されたSタンパク質と宿主細胞の受容体との結合を介して宿主細胞に侵入するメカニズムを模倣しています。さらにSタンパク質をコードする遺伝子に変異を導入し、受容体との相互作用や中和抗体検出系の解析などにも応用できます。シュードタイプレンチウイルスは、バイオセイフティー基準を満たした安全な取り扱い下で研究を行うことが可能となっています。

コロナウイルスは、宿主・組織特異的な指向性を持つウイルスとして大きな一群を形成しています（図１）。1種のコロナウイルスが効果的に感染できる生物種は1種のみ、あるいは2-3種に限定されています。この指向性は、その名前の由来ともなっているように王冠（コロナ：ギリシャ語で王冠を意味する）様の外観を提示するスパイク（Spike: S）タンパク質と宿主細胞表面の受容体の結合で説明されています。例えば、SARS発症ウイルスのSARS-CoV、およびCOVID-19発症ウイルスのSARS-CoV-2は、ヒト呼吸器、肺、および口腔上皮細胞表面上に存在するアンジオテンシン変換酵素2（ACE2）にSタンパク質が結合することによりヒトに感染します。一方、MERS-CoVは、ジペプチジルペプチダーゼ4（DPP-4）受容体への結合を介してヒトに感染します。

ベクタービルダーは、コロナウイルスのSタンパク質エンベロープを持ったシュードタイプレンチウイルスをready-to-useの状態で納品いたします。レンチウイルスパッケージングは、エンベローププラスミド (CoV S-protein)、パッケージングプラスミドDNA (GAG-POL, REV)、そしてトランスファープラスミド(カスタムデザイン： 5'LTR-promoter-GOI-3'LTR)の３種類のプラスミドをウイルス産生細胞に共トランスフェクトしてウイルス粒子を産生します。トランスファープラスミドに、EGFPやルシフェラーゼなどのレポーター遺伝子をクローニングすることで、レンチウイルスの宿主細胞への侵入をライブ検証し、モノクローナル抗体や侵入阻害剤の迅速なスクリーニング用ツールの開発も可能です。