B型肝炎ウイルスが肝臓の受容体を認識するユニークな段階的相互作用を解明

ad

2026-02-02 国立健康危機管理研究機構,横浜市立大学,東京大学,東京理科大学

国立健康危機管理研究機構・国立感染症研究所を中心とする研究グループは、B型肝炎ウイルス(HBV)が肝細胞受容体を段階的に認識し、強固に結合するユニークな分子機構を解明した。HBVは粒子表面の長鎖ペプチドpreS1を用い、①脂質修飾部位(ミリストイル基)で細胞膜へ緩やかに近接し、②肝細胞受容体NTCPのトンネル内部で多重ループ構造を形成して広い面積で結合、③さらに外側ペプチドがトンネル外表面の窪みにドッキングすることで、結合力を段階的に増強することが示された。分子動力学シミュレーション、感染実験、構造解析を統合した多分野融合研究により、この多段階結合がHBVの高い肝臓特異性と感染効率の基盤であることが明らかになった。本成果は、HBV感染を阻害する新規ワクチンや治療薬設計に重要な分子基盤を提供する。

B型肝炎ウイルスが肝臓の受容体を認識するユニークな段階的相互作用を解明
【図1 B型肝炎ウイルス (HBV) による標的肝細胞の多段階認識機構】

<関連情報>

B型肝炎ウイルスpreS1ドメインの多段階受容体結合 Multistep receptor binding of the hepatitis B virus preS1 domain

Chisa Kobayashi,Toru Ekimoto,Koji Ooka,Junki Mifune,Kayo Matsuzawa,Lusheng Que,Yingfang Li,Atsuto Kusunoki,Takeshi Morita,Kaho Shionoya,Makoto Nagano,Kousho Wakae,Masanori Isogawa,Masamichi Muramatsu,Umeharu Ohto,Norimichi Nomura,Sam-Yong Park,Camille Sureau,Munehito Arai,Mitsunori Ikeguchi & Koichi Watashi
Nature Communications  Published:30 January 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-68062-z

Abstract

The preS1 domain present on hepatitis B and D virus particles is an intrinsically disordered peptide (IDP) essential for recognizing the host receptor, sodium taurocholate co-transporting polypeptide (NTCP). However, it remains poorly understood how the disordered preS1 peptide achieves high-affinity binding through its conformational change. Here, we reveal a stepwise binding process through which multiple regions within preS1 cooperate to establish the stable binding to NTCP. By combining structure-based molecular simulations with virological assays, we show that Asn9preS1, Gly12preS1, and His17preS1 primarily mediate the NTCP binding by forming a tandem loop core structure that docks into the bile acid tunnel of NTCP, creating an extensive binding interface. Another interaction via Trp41preS1 stabilizes the flexible preS1 33–48 aa stretch embedded onto the NTCP outerface, particularly involving Asn87NTCP and Tyr146NTCP. Mutation in these key residues abolishes virion infectivity in cell culture and mouse models, demonstrating the biological significance of this binding maturation. These findings propose a multistep mechanism for viral IDP-mediated receptor recognition that ensures high virion infectivity and strict host specificity.

医療・健康
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました