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| ココリソウイルス | |
|---|---|
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| 巨大コッコリトウイルス、エミリアニア・ハクスレイウイルス86（矢印）がエミリアニア・ハクスレイのコッコリトフォア に感染している | |
ウイルスの分類 
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| (ランク外): | ウイルス |
| 領域: | バリドナビリア |
| 王国： | バンフォードヴィラエ |
| 門: | 核細胞ウイルス門 |
| クラス： | メガビリケテス |
| 注文： | アルガビラ目 |
| 家族： | フィコドナウイルス科 |
| 属: | ココリソウイルス |
| 菌株 | |
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コッコリソウイルスは、フィコドナウイルス科に属する巨大二本鎖DNAウイルスの属である。藻類、特にリソフォアの一種であるエミリアニア・ハクスレイ[1]が自然宿主となる。この属にはエミリアニア・ハクスレイウイルス86の1種のみが記載されている。 [1] [2]
構造
コッコリソウイルスはエンベロープを持ち、正二十面体で、直径は100～220nmです。ゲノムは直線状で、長さは410～415kbで、約472種類のタンパク質をコードすると予測されています。 [1]
ライフサイクル
コッコリソウイルスはフィコドナウイルス科に属し、核細胞質型大型dsDNAウイルス（ NCLDV）として知られる大規模で系統学的に多様なウイルス群に属する5つの科のうちの1つである。これらのウイルスは、宿主細胞の細胞質でのみ複製するか、宿主の核でライフサイクルを開始して細胞質で完了するかのいずれかである。EhV-86の場合、感染戦略は完全には解明されていないが、Mackinderら（2009）[3]は、次のモデルを提唱している：ウイルスはエンドサイトーシスによって宿主細胞に侵入し、続いてその脂質膜が宿主の液胞膜と融合し、核タンパク質コアが細胞質に放出される。あるいは、ウイルス膜が宿主の細胞膜と直接融合することもある。次に、ウイルスゲノムがカプシドから核に放出され、そこでウイルスDNAポリメラーゼによって複製される。複製されたゲノムは細胞質内で組み立てられたカプシドに詰め込まれ、新たに形成された（最大 400～1000 個）ウイルス粒子は細胞膜に輸送され、制御された出芽機構によって放出され、宿主細胞の細胞破壊につながると考えられています。[引用が必要]
ライフサイクルのG2期とM期では、コッコスフェアは不完全であり、ウイルスに対する細胞膜の露出が増加する。コッコスフェアが損傷していない場合でも、コッコリスの間に自然に生じる隙間により感染が発生する可能性がある。[4]
E. huxleyi は季節的に藻類ブルームを形成することで知られており、その面積は 250,000 km 2に達することもあり、その間、水深 200 m 上の細胞密度は海水 1 mL あたり10 3 個から10 5個に増加する。 [5]これらの藻類ブルームは通常 5～8 日後に消滅し、いくつかの研究では、ブルームの終息はコッコリソウイルスによる感染と本質的に関連していることが示されている。[6]藻類宿主間のウイルス伝染は受動拡散によって起こる。さらに、EhV DNA はコペポーダ類でも検出されたため、ウイルスはウイルスを運ぶ動物プランクトンによってさらに拡散しているという説が提唱されている。[7]
ゲノム
1999年から2008年の間に、主にイギリス海峡（EC）から、またノルウェーとスコットランドの海岸からも14のEhV株が分離されています。[8] [9] [10] [11] [12]これら14株すべての部分的な配列が利用可能ですが、EhV-86はゲノムの高度な反復性のため、完全に配列決定された唯一の株です。[13] EhV-86の配列決定により、472の予測コード配列（CDS ）を持つ407,339 bp長の環状ゲノムが明らかになりました。 驚くべきことに、これらの推定遺伝子の80％には現在までデータベースホモログがありません。 配列の類似性またはタンパク質ドメインの一致により機能を割り当てることができるものには、DNAおよびRNAポリメラーゼサブユニット、8つのプロテアーゼ、およびスフィンゴ脂質生合成に関与するタンパク質をコードする少なくとも4つの遺伝子が含まれます。これらは水平遺伝子伝達によって宿主から獲得されたことが示された。[14]
さらに、EhV-86 ゲノムでは、ゲノム内に 3 つの異なるファミリー (A、B、C) の反復領域が存在することが明らかになりました。[15]ファミリー C は、非コードで、おそらく複製起点 ( ORF ) の一部である AT に富む反復で構成されています。ファミリー B は、8 つの予測される CDS のタンパク質産物に見られる GC に富む反復です。ファミリー A の相同領域は、サイズが 30～300 bp の間で変化し、ゲノムの 104 kbp (200～304 kbp) のセクションに存在し、現在のデータベースには機能がわかっている遺伝子相同体は含まれていません。ファミリー A の反復単位は非コードで、この領域内の合計 106 か所に出現するナノマー (GTTCCC(T/C)AA) を特徴とします。この配列は 86 個の CDS の直接上流に存在し、関連する CDS の発現を制御する役割を果たしている可能性があります。[要出典]
感染中、ウイルス遺伝子の明確な発現パターンが記述されており、これは CDS 発現に応じて 3 つのフェーズに分けられる。[16]感染後 1 時間で 39 個のウイルス遺伝子が転写され、2 時間後にはさらに 194 個の遺伝子が転写され、4 時間後には 71 個の遺伝子が転写された。感染後 1 時間で発現する 39 個の遺伝子はすべて 104 kbp 領域に位置し、開始コドンのすぐ上流にナノマーがある。感染後 1 時間でウイルス RNA ポリメラーゼの発現が検出されなかったため、プロモーターがパッケージ化されたウイルス RNA ポリメラーゼによって認識されるのか、宿主 RNA ポリメラーゼによって認識されるのかはまだ明らかにされていない。しかし、EhV-86 ウイルス粒子のプロテオーム解析では、主要な RNA ポリメラーゼ サブユニットは検出されなかった。[17]
歴史
ウィリアム・ウィルソンと彼のチームは、海洋生物学協会（MBA）、イースト・アングリア大学、プリマス海洋研究所（PML）に所属し、1999年に初めてこのウイルスを観察しました。2005年夏には、プリマス海洋研究所（ウィリー・ウィルソン他）とサンガー研究所（ホールデン他）の研究者がEhV-86株のゲノム配列を解析し、472個のタンパク質コード遺伝子を持つ「巨大ウイルス」であり、ゲノム上では最大の海洋ウイルスであることがわかりました[2]。
コッコリソウイルスゲノムの初期調査から、セラミドの生成に関与する遺伝子配列が発見されました。[18]セラミドは細胞死の制御因子であり、コッコリソウイルスはこれを利用してエミリアニア・ハクスレイの寿命を延ばし、宿主細胞を利用して複製していると考えられています。これは、これまでのどのウイルスゲノムにも見られないユニークな能力です。[要出典]
参照
- ミミウイルス– ゲノム記録上最大の巨大ウイルス
- マイコプラズマ・ジェニタリウム、ペラギバクター・ユビキ– 知られている細菌の中で最も小さいもの
- ナノアーキアウム– 知られている中で最も小さいアーキアウム
- 最小の生物
- パルボウイルス– 知られている中で最も小さいウイルスファミリー
- フィコドナウイルス科– 藻類に感染するウイルス
注記
- ^ 海洋の巨大ウイルス：第 4 回藻類ウイルスワークショップ ウイルス学ジャーナル 2005
- ^ サンガー研究所のエミリアニア・ハクスレイウイルス86の拠点
- ^ Giantviruses.org ゲノムサイズによるウイルスのトップ。
- ^ プリマス海洋研究所のプレスリリース。
参考文献
- ^ ab 「Viral Zone」。ExPASy 。 2015年6月15日閲覧。
- ^ 「ウイルス分類：2020年リリース」。国際ウイルス分類委員会（ICTV）。2021年3月。 2021年5月22日閲覧。
- ^ Mackinder LCM、Worthy CA、Biggi G、Hall M、Ryan KP、Varsani A、Harper GM、Wilson WH、Brownlee C、Schroeder DC。(2009)単細胞藻類ウイルス、Emilienia huxleyiウイルス86は、動物のような感染戦略を活用します。一般ウイルス学ジャーナル90：2306–2316。
- ^ Paasche E. (2001) コッコリトフォリドEmiliania huxleyi（プリムネシオ藻）のレビュー、特に成長、コッコリト形成、石灰化と光合成の相互作用について Phycologia 40(6):503–52.
- ^ Schroeder DC, Oke J, Hall M, Malin G, Wilson WH. (2003) Emilinaia huxleyi の大量発生中に観察されたウイルスの継承。応用環境微生物学 69:2484–2490。
- ^ Wilson WH、Tarran GA、Schroeder D、Cox M、Oke J、Malin G. (2002) イギリス海峡におけるEmiliania huxleyiの大量発生の原因ウイルスの分離。英国海洋生物学協会誌82:369–377。
- ^ Frada MJ、Schatz D、Farstey V、Ossolinski JE、Sabanay H、Ben-Dor S、Koren I、Vardi A. (2014) 動物プランクトンは海洋の藻類ブルームに感染するウイルスの伝染ベクターとして機能する可能性がある。Current Biology 24:2592–2597。
- ^ ニシモフ JI、ネイピアブ JA、キンマンス SA、アレン MJ。 (2014) 4 つの新しいココリソ ウイルスの永久ドラフト ゲノム: EhV-18、EhV-145、EhV-156、および EhV-164。海洋ゲノミクス 15:7–8。
- ^ ニッシモフ JI、ワーシー CA、ルークス P、ネイピア JA、キンマンス SA、ヘン MR、緒方 H、アレン MJ。 (2011) ココリソウイルス EhV-84 のゲノム配列草案。ゲノム科学の標準 5:1–11。
- ^ ニッシモフ JI、ワーシー CA、ルークス P、ネイピア JA、キンマンス SA、ヘン MR、緒方 H、アレン MJ。 (2012) 4 つのココ石板ウイルス: Emiliania huxleyi ウイルス EhV-88、EhV-201、EhV-207 および EhV-208 のゲノム配列草案。ウイルス学ジャーナル 86(5):2896–2897。
- ^ パガレーテら。 2012、アレンら。 2006d、ニシモフ JI、ワーシー CA、ルークス P、ネイピア JA、キンマンス SA、ヘン MR、緒方 H、アレン MJ。 (2012) ココリトープ ウイルス エミリアニア ハクスレイ ウイルスのゲノム配列草案 202。Journal of Virology 86(4):380–2381。
- ^ ニッシモフ JI、ワーシー CA、ルークス P、ネイピア JA、キンマンス SA、ヘン MR、緒方 H、アレン MJ。 (2011) ココリソウイルス エミリアニア ハクスレイ ウイルスのゲノム配列草案 203。Journal of Virology 85(24):13468–13469。
- ^ Wilson WH、Schroeder DC、Allen MJ、Holden MTG、Parkhill J、Barrell BG、Churcher C、Hamlin N、Mungall K、Norbertczak H、Quail MA、Price C、Rabbinowitsch E、Walker D、Craigon M、Roy D、Ghazal P. (2005) ココリソウイルスの完全なゲノム配列と溶解相転写プロファイル。サイエンス 309:1090–1092
- ^ Monier A、Pagarete A、De Vargas C、Allen MJ、Read B、Claverie J、Ogata H、De Vargas C. (2009) 真核藻類とその DNA ウイルス間の代謝経路全体の水平遺伝子伝達。ゲノムリサーチ 19:1441–1449。
- ^ Allen MJ、Schroeder DC、Wilson WH。(2006) 海洋微細藻類Emiliania huxleyiに感染する巨大藻類ウイルスEhV-86のゲノムにおける反復ファミリーの予備的特徴付け。Archives of Virology 151:525–535。
- ^ Allen MJ、Forster T、Schroeder DC、Hall M、Roy D、Ghazal P、Wilson WH。(2006)遺伝子座特異的な遺伝子発現パターンは巨大藻類ウイルスのユニークな増殖戦略を示唆する。Journal of Virology 80: 7699–7705。
- ^ Allen MJ、Howard JA、Lilley KS、Wilson WH. (2008) EhV-86ウイルス粒子のプロテオーム解析。プロテオームサイエンス6(11)。
- ^ Wilson WH、Schroeder DC、Allen MJ、Holden MTG、Parkhill J、Barrell BG、Churcher C、Hamlin N、Mungall K、Norbertczak H、Quail MA、Price C、Rabbinowitsch E、Walker D、Craigon M、Roy D、Ghazal P. (2005) ココリソウイルスの完全なゲノム配列と溶解相転写プロファイル。サイエンス 309:1090–1092
さらに読む
- Wilson, WH, Schroeder, DC, Allen, MJ, Holden, MTG, Parkhill, J., Barrell, BG, Churcher, C., Hamlin, N., Mungall, K., Norbertczak, H., Quail, MA, Price, C., Rabbinowitsch, E., Walker, D., Craigon, M., Roy, D. および Ghazal, P. (2005) ココリソウイルスの完全なゲノム配列と溶解期転写プロファイル。Science 5737 , 1090–1092
- Allen, MJ, Schroeder, DC, Holden, MT および Wilson, WH (2006) コッコリソウイルス科の進化史。Mol Biol Evol. 23 , 86–92 (アテネのログインが必要)
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、コッコリソウイルスに関連するメディアがあります。
- ウイルスゾーン: コッコリソウイルス
- ICTV の