細胞のシステムを乗っ取る「RNAウイルス」

RNAウイルスと細胞の関係

新型コロナウイルスやエボラウイルスなどの「RNAウイルス」はときに人類の脅威となりますが、単体では遺伝子の断片にすぎません。細胞に侵入し増殖することで、体内で勢力を拡大するのです。ウイルスは細胞が持っている機能や材料を利用して増殖します。そのメカニズムがわかれば、その仕組みを抑制するような薬の開発に役立てることが可能です。

細胞のシステムを乗っ取る？

細胞内で子孫ウイルスがつくられ、細胞外に放出されるとき、もともといた細胞を傷つけないように自身を膜で覆って出芽します。このとき利用しているのが、宿主の細胞が持っている粒子形成や細胞分裂のシステムです。
例えばRNAウイルスの中には、ESCRT（エスコート）を使って出芽に必要な膜を作るものがいます。ESCRTとは細胞分裂に重要な役割を果たすタンパク質群のことで、ウイルスが出芽して細胞膜から離れていくときのシステムは、細胞分裂で細胞同士が切り離されるシステムと同じです。ESCRTを使う経路を断てばウイルスの増殖を抑えることができますが、細胞分裂も止まってしまいます。この課題を解決するために、ESCRTの経路を形成する約30種類のタンパク質の中から、細胞分裂に必要なものとウイルスの出芽に作用するものの特定が進められています。

ウイルスに擬態した薬の開発

RNAウイルスの研究は薬の開発にも役立てられています。ウイルス感染による重症化を防ぐための免疫には、比較的短期間しか持続しないとされる「液性免疫」と長期間続くとされる「細胞性免疫」があります。細胞性免疫を獲得するには、感染するか、ウイルスの遺伝子情報を人工的に細胞質に送り込まなければなりません。この送り込まれる遺伝子情報がmRNAワクチンです。一方安全性が確認されているこれまでのタンパク質のワクチンは、ウイルスとは異なり、そのままでは細胞質内には入れません。そこで、ウイルスが出芽するシステムを真似ることで、タンパク質を人工ナノカプセルに入れ、細胞内に届ける仕組みが開発されています。

※夢ナビ講義は各講師の見解にもとづく講義内容としてご理解ください。

※夢ナビ講義の内容に関するお問い合わせには対応しておりません。

先生情報 / 大学情報

弘前大学農学生命科学部分子生命科学科教授森田英嗣先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

細胞生物学、ウイルス学

先生が目指すSDGs

メッセージ

大学入学は受験勉強の終わりではなく、新たな学びの始まりです。大学では興味のある分野を好きなだけ学ぶことができるので、楽しみにしていてください。
日常生活では客観的にさまざまな情報を取り入れ、冷静に判断してほしいです。世の中には正しい情報だけでなく、偏った意見や根拠のないデマなどもあふれています。情報を一方的に受け取ってうのみにするのではなく、積極的に情報を集めて自分なりに考えることも大切です。こうした習慣を身につければ、大学で研究をするときにもあなたの助けとなってくれるはずです。

先生への質問

先生の学問へのきっかけは？
先輩たちはどんな仕事に携わっているの？

弘前大学に関心を持ったあなたは

弘前大学は、人文社会科学部、教育学部、医学部、理工学部および農学生命科学部の5学部からなる総合大学で、すべての学問の基礎的領域をカバーしています。
この総合大学という特性を生かして、本学では教養教育と専門基礎教育を重視した教育を行い、これからの社会に対応できる人材を育成することを目的としています。
本学の学生は、歴史と伝統のある文化の香り高い弘前市で学びながら、地域の自治体や企業などと連携し、さまざまな活動に積極的に参加しています。