バクテリオファージMu

大腸菌ウイルスMu
ウイルスの分類
(ランク外):	ウイルス
領域:	デュプロドナウイルス
王国：	興公ビラエ
門:	ウロウイルス亜綱
クラス：	カウドビリセテス
属:	ミューウイルス
種：	大腸菌ウイルスMu

バクテリオファージ Muは、ミューファージまたはミューバクテリオファージとも呼ばれ、遺伝子転位を引き起こすことが示されているミオウイルス科のミューウイルス（その種として初めて特定された）です。ラリー・テイラーによる大腸菌での発見は、ゲノムへの挿入要素の最初の観察の 1 つであったため、特に重要です。この発見により、転移要素とさまざまな生物への影響の研究が世界に開かれました。Mu は具体的にはいくつかの異なる研究分野（大腸菌、トウモロコシ、HIVなど）に関係していましたが、転位と挿入のより広範な影響は遺伝学の分野全体を変革しました。^[1]

解剖学

Muファージはエンベロープを持たず、頭部と尾部を持つ。頭部は幅約54nmの正20面体構造である。首はノブ状で、尾部は収縮性があり、基底板と6本の短い末端繊維を持つ。ゲノムは完全に配列されており、36,717ヌクレオチドから成り、 55のタンパク質をコードしている。^[2]

歴史

Muファージは、1950年代後半にカリフォルニア大学バークレー校のラリー・テイラーによって初めて発見されました。彼の研究はブルックヘブン国立研究所で続けられ、そこで彼は初めてMuの変異原性を観察しました。Muで溶原化されたHfr 大腸菌のいくつかのコロニーは、新しい栄養マーカーを発現する傾向があるようでした。さらに調査を進めると、彼はこれらのマーカーの存在を特定の遺伝子座でのMuの物理的結合に結び付けることができました。彼は観察された遺伝子の変化をトウモロコシの「制御要素」に例え、突然変異を意味する「Mu」ファージと名付けました。^{[3]しかし、これは始まりに過ぎませんでした。その後60年間で、ファージの複雑さは多くの研究者や研究室によって解明され、}可動性DNAと転移要素の背後にあるメカニズムに対する理解がはるかに深まりました。^[^要出典^]

ミューに関する主な調査結果

1972-1975: アフマド・ブカリは、Muが細菌ゲノム全体にランダムかつ多量に挿入され、安定した挿入を作り出すことができることを示しました。 ^[4]彼はまた、Muの除去によって遺伝子を元の損傷のない形に戻すことが可能であることも実証しました。^[5]

1979年:ジム・シャピロは、シャピロ中間体を含む転位のミューモデルを開発しました。このモデルでは、ドナーとターゲットの両方が2回の切断を受け、その後ドナーがターゲットに連結され、2つの複製フォークが作成され、転位と複製の両方が可能になります。^[6]

1983年：水内清がミニMuプラスミドを用いたin vitroでの転位を観察するためのプロトコルを開発し、^[7]転位の化学的成分に関する理解が大幅に深まった。

1994年～2012年：挿入のメカニズムが共通しているため、MuはHIVの統合プロセスを解明するための有用な生物として機能し、最終的には2008年にラルテグラビルなどのHIVインテグラーゼ阻害剤につながりました^。[8]さらに、MontanoらはMuバクテリオファージトランスポソームの結晶構造を作成し、^[9] Mu増幅プロセスの詳細な理解を可能にしました。

参考文献

^ Harshey RM (2012年12月). 「Muストーリー：異端のファージがいかにしてこの分野を前進させたか」Mob DNA . 3 (1): 21. doi : 10.1186/1759-8753-3-21 . PMC 3562280 . PMID 23217166.
^ Morgan, GJ; et al. (2002)、「バクテリオファージ Mu ゲノム配列: Haemophilus、Neisseria、Deinococcus の Mu 様プロファージとの分析および比較」、J Mol Biol、317 (3): 337–359、doi :10.1006/jmbi.2002.5437、PMID 11922669
^ Taylor, Austin L. (1963). 「大腸菌におけるバクテリオファージ誘発突然変異」.米国科学アカデミー紀要. 50 (6): 1043–1051. Bibcode :1963PNAS...50.1043T. doi : 10.1073/pnas.50.6.1043 . PMC 221271. PMID 14096176 .
^ Bukhari AI, Zipser D (1972). 「単一遺伝子内への Mu-1 DNA のランダム挿入」Nature New Biology . 236 (69): 240–243. doi :10.1038/newbio236240a0.
^ Bukhari AI (1975). 「ミューテーターファージMuの統合の逆転」。分子生物学ジャーナル。96 (1):87–94, IN15–IN18, 95–99。doi : 10.1016/0022-2836(75)90183-7。PMID 1099217 。
^ Shapiro JA (1979). 「バクテリオファージMuとその他の 転移因子の転位と複製の分子モデル」。米国科学アカデミー紀要。76 (4):1933–1937。Bibcode : 1979PNAS ... 76.1933S。doi : 10.1073/ pnas.76.4.1933。PMC 383507。PMID 287033。
^ Kiyoshi Mizuuchi (1983). 「バクテリオファージMuのin vitro転位：新しい複製反応への生化学的アプローチ」Cell . 35 (3): 785–794. doi :10.1016/0092-8674(83)90111-3. PMID 6317201. S2CID 39999883.
^ Summa V、Petrocchi A、Bonelli F、Crescenzi B、Donghi M、Ferrara M、他 (2008 年 9 月)。「HIV-AIDS 感染の治療に有効な、経口で生物学的に利用可能な選択的 HIV インテグラーゼ阻害剤ラルテグラビルの発見」。J . Med. Chem . 51 (18): 5843–55. doi :10.1021/jm800245z. PMID 18763751。
^ Montano SP、Pigli YZ、Rice PA (2012)。「4FCY: バクテリオファージMUトランスポソームの結晶構造」。Nature 491 : 413–417。doi : 10.2210 / pdb4fcy/pdb。

外部リンク

ViralZone の Phage Mu

[Harshey2012-1] Harshey RM (2012年12月). 「Muストーリー：異端のファージがいかにしてこの分野を前進させたか」Mob DNA . 3 (1): 21. doi : 10.1186/1759-8753-3-21 . PMC 3562280 . PMID 23217166.

[2] Morgan, GJ; et al. (2002)、「バクテリオファージ Mu ゲノム配列: Haemophilus、Neisseria、Deinococcus の Mu 様プロファージとの分析および比較」、J Mol Biol、317 (3): 337–359、doi :10.1006/jmbi.2002.5437、PMID 11922669

[Taylor1963-3] Taylor, Austin L. (1963). 「大腸菌におけるバクテリオファージ誘発突然変異」.米国科学アカデミー紀要. 50 (6): 1043–1051. Bibcode :1963PNAS...50.1043T. doi : 10.1073/pnas.50.6.1043 . PMC 221271. PMID 14096176 .

[Bukhari1972-4] Bukhari AI, Zipser D (1972). 「単一遺伝子内への Mu-1 DNA のランダム挿入」Nature New Biology . 236 (69): 240–243. doi :10.1038/newbio236240a0.

[Bukhari1975-5] Bukhari AI (1975). 「ミューテーターファージMuの統合の逆転」。分子生物学ジャーナル。96 (1):87–94, IN15–IN18, 95–99。doi : 10.1016/0022-2836(75)90183-7。PMID 1099217 。

[Shapiro1979-6] ^ Shapiro JA (1979). 「バクテリオファージMuとその他の 転移因子の転位と複製の分子モデル」。米国科学アカデミー紀要。76 (4):1933–1937。Bibcode : 1979PNAS ... 76.1933S。doi : 10.1073/ pnas.76.4.1933。PMC 383507。PMID 287033。

[Mizuuchi1983-7] Kiyoshi Mizuuchi (1983). 「バクテリオファージMuのin vitro転位：新しい複製反応への生化学的アプローチ」Cell . 35 (3): 785–794. doi :10.1016/0092-8674(83)90111-3. PMID 6317201. S2CID 39999883.

[Summa2008-8] Summa V、Petrocchi A、Bonelli F、Crescenzi B、Donghi M、Ferrara M、他 (2008 年 9 月)。「HIV-AIDS 感染の治療に有効な、経口で生物学的に利用可能な選択的 HIV インテグラーゼ阻害剤ラルテグラビルの発見」。J . Med. Chem . 51 (18): 5843–55. doi :10.1021/jm800245z. PMID 18763751。

[Motano2012-9] Montano SP、Pigli YZ、Rice PA (2012)。「4FCY: バクテリオファージMUトランスポソームの結晶構造」。Nature 491 : 413–417。doi : 10.2210 / pdb4fcy/pdb。