新型コロナウイルスの基礎情報

エンベロープウイルスの特徴

ウイルスの特徴や、ウイルスの分類、エンベロープウイルスの種類や細胞への局所感染機序などについての情報を掲載しています。

ウイルスについて

ウイルスには自己増殖能はなく、宿主の細胞に付着し入り込むことによってのみ増殖することが可能です。そのため、ウイルスは生命には分類されません。大きさは20~250nmと、かなり小さく、電子顕微鏡でしか見ることができません(fig.1)(ref.1)。

fig.1:ヒト細胞に感染したコロナウイルス(黄色)

*イメージ

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ヒト細胞20μm(青)と比べ、コロナウイルス約0.1μm(黄)は非常に小さい

ウイルスの分類

ウイルスには、エンベロープ(envelope)と呼ばれる脂溶性の外膜を持つものと持たないものがあり、エンベロープの有無が消毒薬抵抗性に大きく関与しています。コロナウイルスやインフルエンザウイルスなどのエンベロープを有するウイルスは、おおむね消毒薬感受性が良好で、一方で、ノロウイルスの様なエンベロープを有しないウイルスは消毒薬抵抗性が高いことが知られています(ref.1, 2)。

エンベロープは
脂質二重膜構造

エンベロープとは、コロナウイルスやインフルエンザウイルス、などのウイルス粒子に見られる脂質二重膜の構造のことを指します(ref.1)。これらのウイルスにおいて、エンベロープはウイルス粒子の最も外側に位置しており、ウイルスゲノムおよびカプシドと呼ばれるタンパク質の殻を覆っています。エンベロープの有無はウイルスの種類を鑑別する指標にもなっています(Table)。

エンベロープは感染した
宿主細胞内の細胞膜に
由来

エンベロープは通常、宿主細胞膜(リン脂質とタンパク質)に由来します。エンベロープウイルスは、感染した細胞内で増幅され、そこから細胞外に出る際に小胞体やゴルジ体などの細胞内膜の脂質二重膜を被ったまま出芽することによって、エンベロープの脂質膜は獲得されます。このため、ウイルスの外側を被覆するエンベロープ膜は、基本的に宿主細胞の脂質二重膜に由来するものです。エンベロープ構造は、スパイクタンパク質などの膜貫通タンパク質が含まれています。糖修飾されたスパイク先端は、そのウイルスが宿主細胞に吸着・侵入する際に細胞側が持つレセプターに結合する部位であり、ウイルスの宿主細胞への感染の特異性に重要な役割を果たしています(fig.2)。ウイルス遺伝情報の突然変異によりスパイクたんぱく質の構造に変異が生じた場合には、宿主細胞への感染性が消失したり、異なる受容体への感染性が生じたり、疾患特性が変化しうると考えられています(ref.2, 3, 4)。

fig.2:細胞への感染機序

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細胞膜に由来するエンベロープがあるウイルスでは、エンベロープタンパク質が細胞側のレセプターに結合した後、ウイルスのエンベロープと細胞膜とが膜融合を起こすことで、エンベロープ内部に包まれていたウイルスの遺伝子やタンパク質を細胞内に送り込む仕組みのものが多くなっています。

エンベロープはその大部分が脂質から成るためエタノールや有機溶媒、石けんなどの界面活性剤で破壊できます。このため、一般にエンベロープを持つウイルスは、消毒用アルコールでの不活化が、エンベロープを持たないウイルスに比べると容易となっています。このエンベロープ破壊性が、コロナウイルスの環境表面での除染の主要な科学的作用機序です(ref.2)。

Table:ヒトに感染性をもつ主な
エンベロープウイルス (ref.3,4)

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Reference

1)R. E. Hurlbert. (2020) “INTRODUCTION TO VIRUSES,CHAPTER #11: VIRUSES”.

2)横畑綾治,石田悠記,西尾正也,山本哲司,森卓也,鈴木不律,蓮見基充,岡野哲也,森本拓也,藤井健吉(2020)接触感染経路のリスク制御に向けた新型ウイルス除染機序の科学的基盤~コロナウイルス,インフルエンザウイルスを不活性化する化学物質群のシステマティックレビュー~ ,リスク学研究 30(1): 1–24

3)Flint SJ, et al. (2015) “Principles of virology 4th ed. Vol.1 Molecular Biology” Am. Society Microbiol. p1-569

4)Flint SJ, et al. (2015) “Principles of virology 4th ed. Vol.2 Pathogenesis & Control” Am. Society Microbiol. p1-421

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