HIV-1 治療・予防薬レナカパビルの新たな作用機序を解明 -ウイルスキャプシドの形を変え、感染性HIV-1の産生を劇的に抑制-

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2026-09-24 国立健康危機管理研究機構, 北海道大学

国立健康危機管理研究機構と北海道大学などの研究グループは、HIV-1キャプシド阻害薬レナカパビルが感染性HIV-1の産生を抑制する新たな分子機構を解明した。クライオ電子顕微鏡を用いて、レナカパビル存在下で形成されたウイルス粒子内のキャプシド構造を解析した結果、薬剤がキャプシドを構成する六量体の配置を変化させ、正常な円錐型構造に必要な曲率形成を妨げることを明らかにした。その結果、キャプシドの完全性が損なわれ、逆転写酵素も失われることで、感染性とウイルスDNA合成がほぼ完全に阻害された。本成果は、HIVキャプシドの構造を制御することを標的とした次世代抗ウイルス薬開発につながると期待される。

HIV-1 治療・予防薬レナカパビルの新たな作用機序を解明 -ウイルスキャプシドの形を変え、感染性HIV-1の産生を劇的に抑制-
ファーストインクラス HIVキャプシド阻害薬レナカパビルの作用機序を構造レベルで解明

<関連情報>

レナカパビル誘発性HIV-1カプシド欠陥の構造的基盤:ウイルス粒子成熟過程における検討 Structural basis of lenacapavir-induced HIV-1 capsid defects during virion maturation

Hiroki Tanaka  (田中大貴), Reina Morita  (森田礼奈), Tomomasa Oka  (岡智将), Minoru Fukushima  (福島秀実), Shunsuke Kita  (喜多俊介), Mina Sasaki  (佐々木実奈), Katsumi Maenaka  (前仲勝実) & Shinichi Machida  (町田晋一)
Nature Communications  Published:22 September 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-77803-7

Abstract

Long-acting lenacapavir (LEN) has emerged as a highly effective, potentially game-changing therapy for HIV treatment and prevention. Its mechanism of action in the early phase of HIV-1 replication, when the capsid directs key post-entry steps such as reverse transcription, nuclear import, and integration, has been well characterized. In contrast, its effects during the late phase of replication, when the capsid assembles and matures within budding virions, remain poorly understood. Here, we determine the cryo-electron microscopy structure of the mature HIV-1 capsid lattice assembled within virus-like particles in the presence of LEN. Our structural analyses reveal that LEN alters interhexamer interactions, perturbs the capsid lattice curvature, and thereby prevents the formation of a functional cone-shaped capsid. Biochemical analyses further demonstrate that LEN-containing cores lose reverse transcriptase because of compromised capsid integrity, whereas integrase and viral RNA remain associated. Functionally, viruses produced in the presence of LEN exhibit markedly reduced infectivity, low reverse transcription activity, and poor integration. Taken together, these findings provide mechanistic insights into the late-phase action of LEN and provide key directions for the design of future inhibitors.

有機化学・薬学
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