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| マウス白血病ウイルス | |
|---|---|
ウイルスの分類 
| |
| (ランク外): | ウイルス |
| 領域: | リボビリア |
| 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 |
| 属: | ガンマレトロウイルス |
| 種： | マウス白血病ウイルス
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マウス白血病ウイルス( MLVまたはMuLV ) は、マウスを宿主にして癌を引き起こす能力があることから名付けられたレトロウイルスです。一部のMLVは他の脊椎動物に感染する可能性があります。MLV には、外因性ウイルスと内因性ウイルスの両方が含まれます。複製する MLV はプラス鎖の一本鎖 RNA (ssRNA) ゲノムを持ち、逆転写のプロセスを経て DNA 中間体を介して複製されます。
分類
マウス白血病ウイルスは、レトロウイルス科のガンマレトロウイルス属に属するグループ/タイプVIのレトロウイルスです。複製中のMLVのウイルス粒子は、電子顕微鏡で確認するとC型の形態をしています。[引用が必要]
MLV には外因性ウイルスと内因性ウイルスの両方が含まれます。外因性ウイルスは、新しい感染として1 つの宿主から別の宿主へと伝染します。発見者にちなんで名付けられた Moloney、Rauscher、Abelson、Friend MLV は、がん研究に使用されています。[引用が必要]
内因性 MLV は宿主の生殖細胞系に組み込まれ、一世代から次の世代へと受け継がれる。ストイエとコフィンは、エンベロープ領域のゲノム配列によって決定される宿主特異性によって、それらを 4 つのカテゴリに分類した。[1]エコトロピックMLV (ギリシャ語のecoから「Home」) は、培養されたマウス細胞に感染することができる。非エコトロピックMLV は、ゼノトロピック( xenosから「foreign」、マウス以外の種に感染)、ポリトロピック、または修正ポリトロピック(マウスを含むさまざまな宿主に感染) である。後者の MLV の中には、マウス細胞と他の動物種の細胞の両方に感染できるアンフォトロピック ウイルス (ギリシャ語の amphos から「両方」) がある。MLV 生物学的分類のこれらの用語と説明は、最初にレヴィによって導入された。[2]マウスの系統によって内因性レトロウイルスの数は異なる場合があり、内因性配列の組み換えの結果として新しいウイルスが発生することがある。[3] [4]
ウイルス粒子の構造
C型レトロウイルスとして、複製するマウス白血病ウイルスは、宿主細胞膜由来の脂質二重層に囲まれた球状のヌクレオカプシド（ウイルスゲノムとウイルスタンパク質の複合体）を含むウイルス粒子を生成します。脂質二重層には、炭水化物分子が散りばめられた宿主タンパク質とウイルスタンパク質が統合されています。ウイルス粒子の直径は約90ナノメートル（nm）です。ウイルス糖タンパク質は、膜上で前駆体Envの三量体として発現し、宿主のフューリンまたはフューリン様プロタンパク質転換酵素によってSUとTMに切断されます。この切断は、Envがウイルス粒子に組み込まれるために不可欠です。[5]
ゲノム
外因性および内因性のマウス白血病ウイルスのゲノムは完全に配列決定されている。ウイルスゲノムは、高度に折り畳まれた一本鎖のプラス鎖RNAで、約8000ヌクレオチドの分子である。ゲノムの5'から3'（通常は「左」から「右」と表示される）には、gag、pol、env領域が含まれており、それぞれ構造タンパク質、RNA依存性DNAポリメラーゼ（逆転写酵素）を含む酵素、コートタンパク質をコードしている。すべてのレトロウイルスに共通するこれら3つのポリタンパク質（Gag、Pol、Env）に加えて、MLVはゲノムRNAの選択的スプライシングから生成されるp50/p60タンパク質も生成する。[6]ゲノム分子には、5'メチル化キャップ構造と3'ポリアデノシンテールが含まれている。[要出典]
ゲノムには、RNAをウイルス粒子にパッケージングするためのコアエンカプシド化シグナルと呼ばれる保存されたRNA構造要素が含まれています。 [7]この要素の三次構造は、核磁気共鳴分光法を使用して解明されています。[8] [9]
複製サイクル
感染は、成熟した感染性ウイルス粒子の外側にある表面糖タンパク質 (SU) が新しい宿主細胞の表面にある受容体に結合することで始まります。結合の結果、Env に変化が生じます。これらの変化により、表面糖タンパク質 (SU) が放出され、膜貫通タンパク質 (TM) の構造が再編成されます。その結果、ウイルス膜と細胞膜の融合が起こります。膜の融合により、細胞の細胞質にウイルス粒子の内容物が沈着します。細胞質に入った後、ウイルス RNA は逆転写酵素によって単一の dsDNA 分子にコピーされます。この DNA は何らかの方法で核に運ばれ、そこでインテグラーゼ (IN) タンパク質が染色体 DNA への挿入を触媒します。宿主ゲノムに組み込まれたウイルス DNA は「プロウイルス」と呼ばれます。これは通常の宿主細胞機構によってコピーされ、翻訳されます。コード化されたタンパク質は細胞膜に輸送され、そこで子孫ウイルス粒子に組み立てられます。未熟な粒子は細胞の「ESCRT」機構の助けを借りて細胞から放出され、その後ウイルスのプロテアーゼがポリタンパク質を切断するにつれて成熟する。粒子は成熟が起こるまで新たな感染を開始できない。[10]
ウイルスの進化
他のレトロウイルスと同様に、MLVは比較的低い忠実度でゲノムを複製します。そのため、単一の宿主生物に異なるウイルス配列が見つかる場合があります。 [11] MLV逆転写酵素は、HIV-1逆転写酵素よりもわずかに忠実度が高いと考えられています。[12]
研究
フレンドウイルス(FV) は、マウス白血病ウイルスの系統です。フレンドウイルスは、免疫療法とワクチンの両方に使用されています。実験により、弱毒化ウイルス、ウイルスタンパク質、ペプチド、フレンドウイルス遺伝子を発現する組み換えワクシニアベクターなど、いくつかの種類のワクチンでフレンドウイルス感染を予防できることが示されています。ワクチン接種を受けたマウスの研究では、ウイルスからの保護に必要な免疫エピトープを特定し、ウイルスからの保護に必要な免疫応答の種類を決定することができました。この研究では、F-MuLV gag および env タンパク質に局在する保護エピトープが発見されました。これは、FV の gag および env 遺伝子を発現する 組み換えワクシニアウイルスを使用して達成されました。
応用
- 遺伝子治療: MLV 由来の粒子は治療遺伝子を標的細胞に送達することができます。
- がん研究: MLV はがんの発症を研究するために使用されます。
- ウイルスクリアランス研究におけるモデルレトロウイルスとして
- MMLVの逆転写酵素はバイオテクノロジーに利用されている
参考文献
- ^ Stoye JP、Coffin JM (1987 年 9 月)。「内因性マウス白血病ウイルスの 4 つのクラス: 構造的関係と組み換えの可能性」。Journal of Virology。61 ( 9 ) : 2659–69。doi :10.1128/ JVI.61.9.2659-2669.1987。PMC 255766。PMID 3039159。
- ^ Levy JA (1978)。「異種指向性C型ウイルス」。電気化学の最新動向。微生物学と免疫学の最新トピック。第79巻。pp. 111–213。doi : 10.1007 / 978-3-642-66853-1_4。ISBN 978-1-4612-9003-2. PMID 77206。
- ^ Coffin JM、Stoye JP、 Frankel WN (1989)。「内因性マウス白血病ウイルスの遺伝学」。Annals of the New York Academy of Sciences。567 ( 1 ) : 39–49。Bibcode :1989NYASA.567...39C。doi : 10.1111/ j.1749-6632.1989.tb16457.x。PMID 2552892。S2CID 28184389 。
- ^ Stoye JP、Moroni C、Coffin JM (1991 年 3 月)。「自然発生的な AKR 胸腺腫につながるウイルス学的イベント」。Journal of Virology。65 (3): 1273–85。doi :10.1128/ JVI.65.3.1273-1285.1991。PMC 239902。PMID 1847454。
- ^ Apte S、Sanders DA (2010 年 9 月)。「レトロウイルスエンベロープタンパク質切断による輸送、組み込み、膜融合への影響」。Virology . 405 ( 1): 214–24. doi :10.1016/j.virol.2010.06.004. PMID 20591459。
- ^ Houzet L、Battini JL、Bernard E 、 Thibert V、Mougel M (2003 年 9 月)。「マウスの複製能のあるレトロウイルスの天然の選択的スプライシング RNA によって構成される新しいレトロエレメント」。EMBOジャーナル。22 ( 18 ) : 4866–75。doi :10.1093/emboj/cdg450。PMC 212718。PMID 12970198。
- ^ Mougel M、Barklis E (1997 年 10 月)。「マウス白血病ウイルス粒子におけるコア RNA カプシド 化シグナルとしての 2つのヘアピン構造の役割」。Journal of Virology。71 ( 10): 8061–5。doi : 10.1128 /JVI.71.10.8061-8065.1997。PMC 192172。PMID 9311905。
- ^ D'Souza V、Dey A、Habib D、Summers MF (2004 年 3 月)。「モロニーマウス白血病ウイルスの 101 ヌクレオチドコアエンカプシド化シグナルの NMR 構造」。Journal of Molecular Biology。337 ( 2): 427–42。doi : 10.1016 /j.jmb.2004.01.037。PMID 15003457 。
- ^ D' Souza V 、Summers MF (2004 年 9 月)。「モロニーマウス白血病ウイルスの二量体ゲノムをパッケージングするための構造的基礎」。Nature . 431 ( 7008): 586–90。Bibcode :2004Natur.431..586D。doi :10.1038/nature02944。PMID 15457265。S2CID 4409362 。
- ^ Rein A (2011). 「マウス白血病ウイルス：物体と生物」。Advances in Virology . 2011 : 403419. doi : 10.1155/2011/403419 . PMC 3265304 . PMID 22312342.
- ^ Voisin V、Rassart E (2007 年 5 月)。「Graffi MuLV の 2 つのウイルス変異体の完全なゲノム配列: 他のマウス白血病レトロウイルスとの系統関係」。Virology . 361 ( 2): 335–47. doi : 10.1016/j.virol.2006.10.045 . PMID 17208267。
- ^ Skasko M、Weiss KK、Reynolds HM、Jamburuthugoda V、Lee K、Kim B (2005 年 4 月)。「マウス白血病ウイルスと HIV-1 逆転写酵素の RNA 依存性 DNA 重合および忠実度の機構的相違」。The Journal of Biological Chemistry。280 ( 13): 12190–200。doi : 10.1074 / jbc.M412859200。PMC 1752212。PMID 15644314。
さらに読む
- Wood KJ、Fry J (1999 年 6 月)。「遺伝子治療: 臨床移植における潜在的応用」。Expert Reviews in Molecular Medicine。1999 (11): 1–20。doi:10.1017/S1462399499000691。PMID 14585123。S2CID 26836701。表1。臨床遺伝子移入に使用される ベクター
の比較
{{cite journal}}:外部リンク|quote= - Sliva K、Erlwein O、 Bittner A、Schnierle BS (2004 年 12 月) 。 「蛍光タンパク質でモニターしたマウス白血病ウイルス ( MLV ) の複製」。Virology Journal。1 : 14。doi : 10.1186 /1743-422X- 1-14。PMC 544597。PMID 15610559。