レンチウイルス

レンチウイルス
ウイルスの分類
(ランク外):	ウイルス
領域:	リボウイルス
王国：	パラナビラエ
門:	アートバービリコタ
クラス：	レブトラビリセテス
注文：	オルテルビラレス
家族：	レトロウイルス科
亜科:	オルソレトロウイルス科
属:	レンチウイルス
種
牛免疫不全ウイルス ヤギ関節炎脳炎ウイルス 馬伝染性貧血ウイルス 猫免疫不全ウイルス ヒト免疫不全ウイルス1 ヒト免疫不全ウイルス2 ジェンブラナ病ウイルス ピューマレンチウイルス サル免疫不全ウイルス ヴィスナマエディウイルス （+5 内因性発見）[1]

レンチウイルスはレトロウイルスの属 であり、ヒトや他の哺乳類において、長い潜伏期間を特徴とする慢性で致命的な病気を引き起こします^{。 [2]}この属には、エイズを引き起こすヒト免疫不全ウイルス（HIV）が含まれます。レンチウイルスは世界中に分布しており、類人猿、牛、ヤギ、馬、猫、羊、その他いくつかの哺乳類に宿主として存在することが知られています^{。 [2]}

レンチウイルスは、大量のウイルス 相補DNAを宿主細胞のDNAに組み込み、非分裂細胞に効率的に感染することができるため、遺伝子送達の最も効率的な方法の1つである。^{[3]レンチウイルスは}内因性となり、ゲノムを宿主の生殖細胞ゲノムに組み込み、その後、ウイルスは宿主の子孫に受け継がれる。^[1]

レンチウイルスには5つの血清群が認められており、関連する脊椎動物宿主（霊長類、ヒツジとヤギ、ウマ、飼いネコ、ウシ）を反映している。^[4]霊長類レンチウイルスは、受容体としてCD4タンパク質を使用し、dUTPaseが存在しないことで区別される。^[5]一部のグループには、交差反応性の抗原（グループ特異的抗原）がある（例：ヒツジ、ヤギ、ネコのレンチウイルス）。ライオンやその他の大型ネコ科動物の抗原に対する抗体は、ネコレンチウイルスおよびヒツジ/ヤギレンチウイルスに関連する、まだ特定されていない別のウイルスの存在を示している。^[要出典]

ウイルス粒子は、直径80～100nmのエンベロープウイルスです。^[6]ウイルス粒子は球形または多形性で、カプシド核は円筒形または円錐形に成熟します。^{[6] [7]}エンベロープの突起により表面がざらざらしているように見えたり、小さなスパイク（約8nm）が表面全体に均一に散在している場合があります。^[6]

レンチウイルスには、ヌクレオカプシドタンパク質が結合した2センスの一本鎖RNAが含まれています。^{[8]すべてのレトロウイルスと同様に、レンチウイルスには}gag、pol、およびenv遺伝子があり、5´- gag - pol - env -3´の順序でウイルスタンパク質をコードしています。ただし、他のレトロウイルスとは異なり、レンチウイルスにはtatとrev という2つの調節遺伝子があります。ウイルスによっては追加のアクセサリ遺伝子（例：HIV-1の場合：vif、vpr、vpu、nef）を持つこともあり、その産物はウイルスRNAの合成と処理、およびその他の複製機能の調節に関与しています。長末端反復配列（LTR）は約600 ntの長さで、そのうちU3領域は450 nt、R配列は100 nt、U5領域は約70 ntの長さです。

レトロウイルスは、RNAゲノムに結合するタンパク質をカプシド内に保持している。これらのタンパク質は、通常、ゲノム複製の初期段階に関与しており、逆転写酵素とインテグラーゼが含まれる。逆転写酵素は、ウイルスによってコード化されたRNA依存性DNAポリメラーゼである。この酵素は、相補的DNAコピーの合成のためのテンプレートとしてウイルスRNAゲノムを使用する。逆転写酵素は、RNAテンプレートを破壊する[RNase H]活性を有する。インテグラーゼは、逆転写酵素によって生成されたウイルスcDNAと宿主DNAの両方に結合し、次にLTRを処理してから、ウイルスゲノムを宿主DNAに挿入する。Tatは、転写中にトランス活性化因子として機能し、開始と伸長を促進する。Rev応答エレメントは転写後に作用し、mRNAスプライシングと細胞質への輸送を制御する。^[9]

レンチウイルスのプロテオームは、5 つの主要な構造タンパク質と 3 つまたは 4 つの非構造タンパク質 (霊長類レンチウイルスでは 3 つ) で構成されています。^{[どれですか? ]}

構造タンパク質のサイズ順:

1. Gp120表面エンベロープタンパク質SU、ウイルス遺伝子envによってコードされる。120000 Da（ダルトン）。
2. Gp41膜貫通エンベロープタンパク質 TM。ウイルス遺伝子envによってもコードされます。41000 Da。
3. P24 カプシドタンパク質 CA、ウイルス遺伝子gagによってコードされる。24000 Da。
4. P17マトリックスタンパク質 MA、 gagによってもコードされる。17000 Da。
5. P7/P9 カプシドタンパク質 NC、gagによってもコードされる。7000～11000 Da。

エンベロープタンパク質SU と TM は、少なくとも一部のレンチウイルス (HIV、SIV) ではグリコシル化されています (すべてではありません)。グリコシル化は、宿主が免疫システム反応を開始するために必要な抗原部位の隠蔽と変化において構造的な役割を果たしているようです。

酵素:

1. pol遺伝子によってコードされる逆転写酵素RT 。タンパク質サイズ 66000 Da。
2. インテグラーゼIN もpol遺伝子によってコード化されています。タンパク質のサイズは 32000 Da です。
3. プロ遺伝子（一部のウイルスではpol遺伝子の一部）によってコード化されたプロテアーゼPR 。
4. dUTPase DU はプロ遺伝子（一部のウイルスのpol遺伝子の一部）によってコードされていますが、その役割はまだ不明です。タンパク質のサイズは 14000 Da です。

遺伝子制御タンパク質:

1. Tat : 主なトランス活性化因子
2. Rev : 主要なウイルスタンパク質の合成に重要

補助タンパク質:

1. Nef : マイナス要因
2. Vpr : 調節タンパク質
3. Vif : APOBEC3阻害剤
4. Vpu / Vpx : HIVの種類ごとに異なる
5. p6: ギャグの一部

血清学的関係:抗原決定基は、型特異的かつグループ特異的です。型特異的反応性を持つ抗原決定基は、エンベロープ上に存在します。型特異的反応性を持ち、抗体媒介中和に関与する抗原決定基は、糖タンパク質上に存在します。同じ血清型の一部の種の間では交差反応性が見られますが、異なる属のメンバー間では見られません。この分類群のメンバーの分類は、抗原特性に基づいて行われることはほとんどありません。

• 症状^{[説明が必要]}および宿主範囲: このウイルスの宿主は、霊長類(ヒト、類人猿、サル)、食肉目(ネコ、イヌ、その他の肉食動物)、奇蹄目および偶蹄目(一本足および二本足の蹄を持つ哺乳類) に見られます。
• 伝播：媒介物を介さない手段によって伝播する。
• 地理的分布: 全世界。

• 一般的な
  • 浮力密度 1.16～1.18 g cm ⁻³（ショ糖）
  • 熱、洗剤、ホルムアルデヒドに敏感なウイルス粒子
  • 感染力は紫外線照射の影響を受けない

クラスCの 形態を持つと分類される

• 核酸
  • ウイルス粒子には2%の核酸が含まれる
  • ゲノムは二量体から構成される
  • ウイルス粒子には、線状のプラス鎖一本鎖RNA分子が 1 つずつ含まれています。
  • 1 つのモノマーのゲノム全体の長さは8k～10k nt の範囲です (ウイルスによって異なります)。
  • ゲノム配列には末端反復配列、長い末端反復配列（LTR）（約600 nt）がある。
  • ゲノムの5'末端にはキャップがある
  • タイプ1のキャップ配列 m7G5ppp5'GmpNp
  • 各モノマーの 3' 末端にはポリ (A) 領域があります。
  • 粒子あたり 2 つのコピーがパックされています (ワトソン-クリック塩基対合によって結合され、二量体を形成します)。
• タンパク質は11種類ある
  • ウイルス粒子は60%のタンパク質を含む
  • これまでに5つの（主要な）構造ウイルス粒子タンパク質が発見されている
• 脂質: ウイルス粒子には35%の脂質が含まれています。
• 炭水化物: 粒子中に検出されたその他の化合物は炭水化物 3% です。

レンチウイルスは、主に遺伝子産物をin vitroシステムまたは動物モデルに導入するために使用される研究ツールです。レンチウイルスを使用して、 RNA干渉技術をハイスループット形式で使用して特定の遺伝子の発現をブロックするための大規模な共同作業が進行中です。^[10] 逆に、レンチウイルスは特定の遺伝子を安定的に過剰発現させるためにも使用され、研究者はモデルシステムで遺伝子発現の増加の影響を調べることができます。

レンチウイルスのもう 1 つの一般的な用途は、レンチウイルスを使用して新しい遺伝子をヒトまたは動物の細胞に導入することです。たとえば、マウスの血友病モデルは、ヒトの血友病で変異している遺伝子である野生型の血小板因子 VIII を発現することによって修正されます。^{[11]レンチウイルス感染は、分裂細胞と非分裂細胞への高効率感染、}トランスジーン の長期安定発現、および免疫原性が低いなど、他の遺伝子治療法に比べて利点があります。レンチウイルスは、 PDGF (血小板由来成長因子)をコードする遺伝子を糖尿病マウスに導入するためにも成功しており、 ^[12]ヒトへの使用が検討されている治療法です。最後に、レンチウイルスは腫瘍抗原に対する免疫応答を誘発するためにも使用されています。^[13]これらの治療法は、現在のほとんどの遺伝子治療実験と同様に有望ですが、管理されたヒト研究で安全かつ効果的であるとはまだ確立されていません。 ガンマレトロウイルスベクターとレンチウイルスベクターは、これまでに300件以上の臨床試験で使用されており、さまざまな疾患の治療オプションを検討しています。^[14]

• ビスナウイルス

• Ryan KJ、Ray CG 編 (2004)。Sherris Medical Microbiology: An Introduction to Infectious Diseases (第 4 版)。ニューヨーク: McGraw Hill。ISBN 978-0-8385-8529-0。
• Desport, M, 編 (2010)。レンチウイルスとマクロファージ:分子と細胞の相互作用。Caister Academic Press。ISBN 978-1-904455-60-8。
• Knipe DM、Howley PM 編 (2013)。Fields Virology (第 6 版)。Lippincott Williams & Wilkins。ISBN 978-1-4511-0563-6。

• レンチウイルスのICTV分類
• 「有蹄類のレンチウイルス。I. 一般的な特徴、歴史および蔓延状況」( PDF)。ブルガリア獣医学ジャーナル。9 (3): 175–181。2006 年。
• Tim Ravenscroft (2008-06-15)。「レンチウイルスベクターはブレイクアウトの瀬戸際にあるのか?」。遺伝子工学とバイオテクノロジーニュース。Mary Ann Liebert, Inc. pp. 54–55。2008-07-06に取得。 (サブタイトル) 急速に出現している技術は、血友病、エイズ、がんの治療に可能性を秘めている。

• ウイルスゾーン: レンチウイルス