第1部. 新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) パンデミック下のSARS-CoV-2変異株発生要因およびその特徴について

(2021年7月13日 10:00〜12:00)

　COVID-19治療戦略として様々な取り組みがなされているが、未だ終息の目処がついていないのが現状であり、「SARS-CoV-2とヒトとのせめぎあい」の渦中であるといえる。一般的に病原体 (ウイルス) の長期生存戦略は、「宿主 (ヒト) 免疫反応からの逃避」であり、その逃避法としてもっとも有効なのは「遺伝子変異」であるが、SARS-CoV-2も例外ではない。本講演では、COVID-19パンデミック下でのSARS-CoV-2流行株の発生要因・特徴およびその変遷についてお話させて頂きたい。

• 感染症コントロールの基本について
• COVID-19およびその原因病原体であるSARS-CoV-2について
• SARS-CoV-2変異株発生要因について
• SARS-CoV-2パンデミック株の変遷について
• SARS-CoV-2国内流行株の変遷について
• COVID-19制圧に向けて
• 質疑応答

第2部. 新型コロナウイルスのゲノム解析による変異株の同定と今後について

(2021年7月13日 12:45〜15:15)

　新型コロナウイルス (SARS-CoV-2) 感染症は2019年末に中国で報告されてから、2021年4月末現在において世界で1億4千万人以上の感染者が報告された。本講座ではSARS-CoV-2の分類、ゲノムにコードされている遺伝子、そしてこれまでの遺伝子変異について取り上げる。加えて、近年報告が相次いでいる変異株について、そしてそのような変異が迅速に同定できるようになったゲノム解析技術の進展についても取り上げる。それらの状況からSARS-CoV-2の今後についても考察する。

• SARS-CoV-2のゲノム解読、構造
• SARS-CoV-2の近縁のコロナウイルス
• SARS-CoV-2のS遺伝子の変異
• SARS-CoV-2のnsp14遺伝子の変異
• SARS-CoV-2のORF3b, ORF6の変異
• SARS-CoV-2のゲノムシークエンスを活用した迅速診断
• 今後のウイルス感染症ゲノムサーベイランスについて
• 質疑応答

第3部. 分子シミュレーションによる新型コロナウイルス感染の分子機構の解明

(2021年7月13日 15:30〜17:00)

　新型コロナウイルスの表面にはスパイクタンパク質と呼ばれる突起状のタンパク質が存在しており、感染初期の段階においてスパイクタンパク質とヒト細胞表面に存在するACE2受容体が結合する。クライオ電子顕微鏡を用いた立体構造解析により、感染に関与するタンパク質複合体の分子構造が続々と分かってきた。本講演では、主にスパイクタンパク質に焦点を当てて、スーパーコンピュータを用いた分子動力学シミュレーションによりこれまで分かってきた感染の分子機構について紹介し、計算科学の観点から今後の展望について解説する。

1. 新型コロナウイルスの分子構造
2. 分子動力学シミュレーションとは
   1. MD計算の基本原理
   2. スーパーコンピュータを用いた並列計算
   3. 分子動力学計算プログラム GENESIS の紹介
3. スパイクタンパク質/ACE2受容体の分子動力学シミュレーション
   1. 「富岳」を用いた我々の研究事例
   2. その他の研究事例紹介
4. 今後の展望
• 質疑応答