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カリクレイン13はヒトコロナウイルスHKU1による感染時にプライミングプロテアーゼとして働く

Kallikrein 13 serves as a priming protease during infection by the human coronavirus HKU1

Research Article

Sci. Signal. 24 Nov 2020:
Vol. 13, Issue 659, eaba9902
DOI: 10.1126/scisignal.aba9902

Aleksandra Milewska1,2, Katherine Falkowski2, Magdalena Kulczycka3, Ewa Bielecka3, Antonina Naskalska1, Pawel Mak4, Adam Lesner5, Marek Ochman6, Maciej Urlik6, Elftherios Diamandis7,8,9,10, Ioannis Prassas8,10, Jan Potempa2,11, Tomasz Kantyka3,12, and Krzysztof Pyrc1,*

  1. 1 Virogenetics Laboratory of Virology, Malopolska Centre of Biotechnology, Jagiellonian University, Gronostajowa 7a, 30-387 Krakow, Poland.
  2. 2 Microbiology Department, Faculty of Biochemistry, Biophysics and Biotechnology, Jagiellonian University, Gronostajowa 7, 30-387 Krakow, Poland.
  3. 3 Laboratory of Proteolysis and Post-translational Modification of Proteins, Malopolska Centre of Biotechnology, Jagiellonian University, Gronostajowa 7, 30-387 Krakow, Poland.
  4. 4 Department of Analytical Biochemistry, Faculty of Biochemistry, Biophysics and Biotechnology, Jagiellonian University, Gronostajowa 7 St., 30-387 Krakow, Poland.
  5. 5 Faculty of Chemistry, University of Gdansk, Wita Stwosza 63, 80-308 Gdansk, Poland.
  6. 6 Department of Cardiac, Vascular and Endovascular Surgery and Transplantology, Medical University of Silesia in Katowice, Silesian Centre for Heart Diseases, Zabrze, Poland.
  7. 7 Department of Laboratory Medicine and Pathobiology, University of Toronto, Toronto, Canada.
  8. 8 Department of Pathology and Laboratory Medicine, Mount Sinai Hospital, Toronto, Canada.
  9. 9 Department of Clinical Biochemistry, University Health Network, Toronto, Canada.
  10. 10 Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute, Mount Sinai Hospital, Toronto, Canada.
  11. 11 Centre for Oral Health and Systemic Diseases, University of Louisville School of Dentistry, Louisville, KY 40202, USA.
  12. 12 Broegelmann Research Laboratory, Department of Clinical Science, University of Bergen, 5020 Bergen, Norway.

* Corresponding author. Email: k.a.pyrc@uj.edu.pl

要約

ヒトコロナウイルスHKU1(HCoV-HKU1)は呼吸器疾患に関連し、世界中に蔓延しているが、ウイルス複製のin vitroモデルがない。コロナウイルススパイク(S)タンパク質とその受容体の相互作用は、組織および宿主特異性の主要な決定因子である。しかし、ウイルスの侵入は、複数の細胞成分の協調的作用を要する複雑な過程である。今回われわれは、プロテアーゼのカリクレイン13(KLK13)が、ヒト呼吸上皮細胞の感染に必要とされ、非許容RD細胞へのHCoV-HKU1の侵入を仲介するのに十分であることを見出した。S1/S2領域におけるKLK13によるHCoV-HKU1 Sタンパク質の切断も認められ、KLK13はこのウイルスのプライミング酵素であることが示唆された。総合すると、これらのデータからは、プロテアーゼの分布と特異性がウイルスの組織および細胞特異性を決定し、種間伝播を調節する可能性もあることが示唆される。

Citation: A. Milewska, K. Falkowski, M. Kulczycka, E. Bielecka, A. Naskalska, P. Mak, A. Lesner, M. Ochman, M. Urlik, E. Diamandis, I. Prassas, J. Potempa, T. Kantyka, K. Pyrc, Kallikrein 13 serves as a priming protease during infection by the human coronavirus HKU1. Sci. Signal. 13, eaba9902 (2020).

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