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| アグノプロテイン | |||||||
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| 識別子 | |||||||
| シンボル | ポリオーマ_agno | ||||||
| Pfam | PF01736 | ||||||
| インタープロ | IPR002643 | ||||||
| OPMスーパーファミリー | 405 | ||||||
| OPMタンパク質 | 2mj2 | ||||||
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アグノプロテインは、ポリオーマウイルス科の一部のメンバーがアグノ遺伝子と呼ばれる遺伝子から発現するタンパク質です。このタンパク質が存在するポリオーマウイルスには、疾患に関連する2つのヒトポリオーマウイルスであるBKウイルスとJCウイルス、およびサルポリオーマウイルスSV40が含まれます。[ 2 ]
アグノプロテインは通常かなり短く、BKウイルス、JCウイルス、SV40の例はそれぞれ62、71、66アミノ酸残基の長さです。予測されるアグノ遺伝子を持つ他の既知のポリオーマウイルスゲノムでは、結果として予測されるタンパク質の長さは、最短で30残基から最長で154残基まで大きく異なります。[ 3 ]高度に疎水性の中央アミノ酸配列、N末端の「二部構成」核局在化配列、および両末端の高度に塩基性のアミノ酸を含んでいます。異なるウイルスのアグノプロテインの配列を比較すると、N末端に向かって配列が保存され、 C末端に向かってより大きな変動があることが示唆されます。両親媒性αヘリックスの形成は、タンパク質の二量体化およびオリゴマー化を媒介する役割があると考えられる配列の一部について、実験室条件下で実証されています。 [ 1 ] [ 2 ] [ 4 ] BK、JC、SV40アグノプロテインはすべて、生体内でリン酸化されることが実験的に証明されており、タンパク質の安定性とウイルスの増殖の両方を改善するようですが、他の翻訳後修飾は検出されていません。[ 2 ] [ 3 ]
アグノプロテインは、環状ウイルスゲノムのアグノジーンと呼ばれる領域から発現する。アグノジーンは、ポリオーマウイルスゲノムのウイルスキャプシドタンパク質をコードする領域に含まれるオープンリーディングフレームであり、ウイルス感染と複製のサイクルの後期に発現するため「後期領域」として知られている。[ 2 ]アグノジーンとそのタンパク質産物は、オープンリーディングフレームと対応するRNAの存在がタンパク質産物の存在が確認される前に検出されたため、その名前（ギリシャ語のagnosis、「知識なし」[ 3 ]に由来）が付けられた。[ 6 ]
アグノプロテインは感染細胞の細胞質で一貫して検出され、特に核周囲腔に高濃度で存在します。細胞核でも検出され、JCウイルスの場合、核局在アグノプロテインは発現した全アグノプロテインの15～20%を占めます。[ 2 ]
アグノプロテインは、存在するウイルスの効率的な増殖に必要な調節タンパク質ですが、多くのポリオーマウイルスにはこの遺伝子がありません。 [ 4 ]よく研究されているウイルスでさえ、その機能は十分に解明されていません。アグノプロテインを持たないヌル変異ウイルスは、一般的に増殖できないか、あるいは著しく機能が低下しています。そのような変異体の中にはビリオンを産生できるものもありますが、宿主細胞からの脱出が不十分であったり、適切なパッケージングされた遺伝物質を欠いている可能性があります。[ 7 ] [ 8 ]アグノプロテインがトランスに存在する場合、アグノプロテインヌル変異体は正常に増殖することができます。[ 7 ]このタンパク質は成熟ビリオンには見られませんが、ウイルスが細胞から出る前であっても、感染細胞から分泌され、隣接する非感染細胞に取り込まれる可能性があるという証拠がいくつかあります。 [ 9 ]
アグノプロテインは、ウイルスのライフサイクルにおける転写、複製、ウイルスゲノムのカプセル化など、多くのプロセスに関与していることが知られています。 [ 4 ]また、アグノプロテインはビロポリン、つまりウイルス粒子が細胞から脱出しやすくするために膜透過性を変化させるウイルス性タンパク質として機能することも示唆されています。 [ 10 ]さらに、細胞周期の進行障害やDNA修復の欠陥など、宿主細胞自体の挙動への影響も観察されています。[ 2 ]
アグノプロテインは塩基性が非常に高いため、 DNA結合タンパク質であると疑われてきたが、[ 6 ] DNAに結合することは示されていない。[ 2 ]アグノプロテインとウイルスおよび宿主細胞由来の他のタンパク質との間で 多数のタンパク質間相互作用が報告されている。アグノプロテインは、ウイルス性タンパク質である小腫瘍抗原および大腫瘍抗原、ならびにカプシドタンパク質VP1と相互作用する。[ 2 ]少なくとも1つのウイルス種のアグノプロテインの結合パートナーとして報告されている宿主細胞タンパク質には、p53、Ku70、PP2A、YB-1、FEZ1、HP1α、α-SNAP、PCNA、およびAP-3が含まれる。[ 2 ] [ 3 ]
場合によっては、アグノ遺伝子自体がアグノプロテインを発現できなくても機能的な意義を持つことがある。[ 2 ] [ 11 ]この領域のヌクレオチドの欠失は、通常このウイルスが標的としない細胞型に感染できる変異型JCウイルスと関連付けられている。この変異型は、最近症例報告から記述されたJCウイルス脳症と呼ばれる疾患と関連付けられており、免疫不全者におけるJCウイルスと長年関連付けられてきた進行性多巣性白質脳症（PML）とは異なる。[ 12 ] [ 13 ]
アグノプロテインは、それが存在するポリオーマウイルスの増殖に不可欠であるが、ゲノムが解読されたポリオーマウイルス間でのその分布は不均一である。哺乳類宿主に感染する3つのウイルス、すなわちヒトウイルスであるBKウイルスとJCウイルス、およびサルウイルスSV40でよく研究されている。BK、JC、SV40の例はこれまでで最もよく研究されており、配列の保存性もかなり高い。[ 2 ] [ 3 ]他のポリオーマウイルスの解読されたゲノムから、追加の予測アグノジーンが同定されており、予測されるタンパク質産物は長さがかなり異なり、全体的に配列の相同性は低い。[ 3 ]
ポリオーマウイルスにおけるアグノプロテインの分布は、その存在を有利にする進化的な選択圧がほとんどないという推測を促している。配列決定されたBKウイルスゲノムの中で、アグノプロテインはアミノ酸配列において最も変動の大きいウイルス性タンパク質である。 [ 3 ]組織指向性やウイルスライフサイクル、特に宿主細胞からのウイルス放出の違いも、様々なヒトポリオーマウイルスにおけるアグノプロテインの存在または非存在の説明として提案されている。[ 14 ]
鳥類ポリオーマウイルスでは、同様のゲノム位置に遺伝子が存在し、当初はアグノ遺伝子として注釈付けされていましたが、哺乳類の例とは検出可能な配列類似性がありません。この遺伝子のタンパク質産物は成熟ビリオンのカプシドで検出されており、構造タンパク質としての明確な役割を反映してVP4として再分類されました。しかし、今でも「鳥類アグノタンパク質1a」と呼ばれることがよくあります。[ 3 ] [ 15 ]