ウイルス侵入の最初のステップ：細胞表面グリカンへのビリオン結合

ウイルス感染は、ウイルス細胞と宿主細胞成分の両方の協調的な作用を必要とする複雑なプロセスです。細胞へのウイルスの侵入は、ウイルスタンパク質と細胞表面受容体との相互作用によって開始されます。さまざまな細胞表面グリカンは、初期、通常は低親和性の付着因子として機能し、細胞表面にウイルスの最初のアンカーを提供し、さらにウイルス特異的細胞表面受容体への高親和性結合を促進しますが、他のグリカンは特定の侵入受容体として機能します。さまざまな技術を使用して特定のグリカン受容体を迅速に特定し、ウイルスグリカン複合体の原子レベルの構造を定義し、単一ウリオンレベルでこれらの相互作用を研究することが可能になりました。このレビューでは、ウイルス感染におけるグリカンの役割の詳細な概要を提供し、特定の例とともにウイルスグリカン結合を研究するための実験的アプローチを強調します。特に、生理学的に関連する条件でのウイルスグリカンの相互作用をよりよく理解するための新しい視点を提供する、生きている哺乳類細胞の単一ヴィリオンレベルでのグリカンとの相互作用を直接調査するための原子間力顕微鏡の発達を強調します。

Virus infection is an intricate process that requires the concerted action of both viral and host cell components. Entry of viruses into cells is initiated by interactions between viral proteins and cell-surface receptors. Various cell-surface glycans function as initial, usually low-affinity attachment factors, providing a first anchor of the virus to the cell surface, and further facilitate high-affinity binding to virus-specific cell-surface receptors, while other glycans function as specific entry receptors themselves. It is now possible to rapidly identify specific glycan receptors using different techniques, define atomic-level structures of virus-glycan complexes, and study these interactions at the single-virion level. This review provides a detailed overview of the role of glycans in viral infection and highlights experimental approaches to study virus-glycan binding along with specific examples. In particular, we highlight the development of the atomic force microscope to investigate interactions with glycans at the single-virion level directly on living mammalian cells, which offers new perspectives to better understand virus-glycan interactions in physiologically relevant conditions.