ポリントン(別名マーベリックス)は、ウイルスタンパク質と相同性のある遺伝子を含む大型のDNA トランスポゾンで、真核生物のゲノムによく見られます。2000年代半ばに初めて発見され、最大かつ最も複雑な既知のDNAトランスポゾンです。ポリントンは最大10個のタンパク質をコードし、 DNAポリメラーゼとレトロウイルスのようなインテグラーゼという2つの主要なタンパク質にちなんで名付けられました。[1] [2] [3] [4] [5]
プロパティ
典型的なポリントンはおよそ 15~20キロ塩基対の大きさですが、40kb までの大きさの例も報告されています。[6]ポリントンは最大 10 種類のタンパク質をコードしており、その主要な要素はタンパク質プライミング B 型 DNA ポリメラーゼと、名前の由来となったレトロウイルスのようなインテグラーゼです。ポリントンは自己複製に必要なタンパク質をコードしているため、「自己合成」トランスポゾンと呼ばれることもあります。 [5]また、ほとんどのポリントンはアデノウイルスのようなシステインプロテアーゼ、FtsKのようなATPase、およびウイルスカプシドタンパク質のジェリーロールフォールド構造と相同性のあるタンパク質をコードしています。推定カプシドタンパク質の存在から、ポリントンは特定の条件下ではビリオンを形成できる可能性があるという示唆が生まれましたが、これは実験的に実証されていません。[3] [5] [7]
ポリントン配列には、転移因子に特徴的な末端逆位反復配列が含まれており、通常は100~1000塩基対程度である。[3]また、挿入部位には6bpの標的部位重複配列も存在する。[6]
分布
ポリントンは、アーキプラスチダ(紅藻、緑藻、灰色藻、陸上植物を含む)以外のすべての真核生物のグループで検出されています。特に、動物を含むグループであるユニコントでよく見られます。 [3]トリコモナス症を引き起こす病原性 寄生虫トリコモナス膣は、最大30%のポリントンで構成された独特のゲノムを持っています。[2]
進化

ポリントンの初期の記述では、それらはおそらく古代のものであり、少なくとも10億年前のものであり、現代の真核生物の初期の祖先と関連している可能性があると特定されています。[1]既知のポリントンの配列の 系統発生解析は、この祖先モデルを支持し、ポリントンの伝播は主に垂直であることを示唆しています[6](ただし、ポリントンの水平遺伝子伝播が報告されている[9])。
ポリント、二本鎖DNAウイルス、利己的遺伝要素間の進化的関係は複雑です。ポリントの最初の記述では、配列関係によって線状プラスミド、バクテリオファージ、アデノウイルスと結び付けられていました。[1]最近では、ポリント、ヴィロファージ、巨大ウイルスの関係が特定されています。ポリントは、真核生物ゲノム内の利己的遺伝要素と二本鎖DNAウイルスを結び付ける複雑な遺伝子ネットワークの1つの構成要素を形成すると考えられるようになってきています。ポリントンは、少なくとも1つ、通常は複数の遺伝子の相同性を通じて、線状プラスミド、ヴィロファージ(特にマウイルスのヴィロファージ、ラビダウイルス科)、巨大ウイルス(メガウイルス目)、ジンジャー1トランスポゾン、Tlr1トランスポゾン、トランスポビロン、アデノウイルス科の真核ウイルス、テクティウイルス科のバクテリオファージと進化的に結びついています。[3] [5] [8]
マーベリビリセテス科のウイルスは、マーベリック/ポリントントランスポゾンに似ていることから名付けられました。言及されているすべてのウイルスは、二重のジェリーロールカプシドを持つため、バンフォードウイルス科に分類されます。 [10] Tlr1以外のポリントン様ウイルス(PLV)もいくつか特定されており、まだ分類されていません(おそらくマーベリビリセテス科に分類されます)。[3]
発見と命名法
巨大転移因子は、2000年代半ばに、レトロウイルスのようなインテグラーゼタンパク質の新しいファミリーの記述から始まり、 2005年にセドリック・フェショットとエレン・プリサムによって転移因子として報告され、マーベリックスと名付けられました。 [2] [12]転移因子の重複クラスは、2006年にウラジミール・カピトノフとイェジー・ユルカによって、主要なタンパク質であるポリメラーゼとインテグラーゼに由来するポリリントンという名前で記述されました。[1]両方の用語は今でも一般的に使用されています。[3] [6]
ポリントンはウイルスのカプシド様タンパク質と自己複製能力を持つことから、ビリオンを形成できると考えられており、ポリントウイルスと名付けられるのが適切であると考えられている。[7]しかし、この用語はまだ受け入れられておらず、ビリオン仮説の実験的検証を待っている。[3] [4]
参考文献
- ^ abcd Kapitonov, VV; Jurka, J. (2006年3月14日). 「真核生物における自己合成DNAトランスポゾン」Proceedings of the National Academy of Sciences . 103 (12): 4540–4545. Bibcode :2006PNAS..103.4540K. doi : 10.1073/pnas.0600833103 . PMC 1450207 . PMID 16537396.
- ^ abc Pritham, Ellen J.; Putliwala, Tasneem; Feschotte, Cédric (2007 年 4 月). 「Mavericks、真核生物に広く分布し DNA ウイルスに関連する巨大転移因子の新たなクラス」. Gene . 390 (1–2): 3–17. doi :10.1016/j.gene.2006.08.008. PMID 17034960.
- ^ abcdefgh Krupovic, Mart; Koonin, Eugene V. (2014年12月22日). 「ポリントンズ:真核生物ウイルス、トランスポゾン、プラスミド進化の温床」Nature Reviews Microbiology . 13 (2): 105–115. doi :10.1038/nrmicro3389. PMC 5898198 . PMID 25534808.
- ^ ab Yutin, Natalya; Shevchenko, Sofiya; Kapitonov, Vladimir; Krupovic, Mart; Koonin, Eugene V. (2015年11月11日). 「メタゲノム解析により発見された多様なポリントン様ウイルスの新たなグループ」BMC Biology . 13 (1): 95. doi : 10.1186/s12915-015-0207-4 . PMC 4642659 . PMID 26560305.
- ^ abcd Krupovic, Mart; Koonin, Eugene V (2016年6月). 「自己合成トランスポゾン:ウイルスと防御システムの進化における予想外のキープレイヤー」Current Opinion in Microbiology . 31 : 25–33. doi :10.1016/j.mib.2016.01.006. PMC 4899294 . PMID 26836982.
- ^ abcd ハーパ・パーアナネン、サイジャ;ウォールバーグ、ニクラス。サヴィラティ、ハリ (2014 年 9 月)。 「生物全体にわたるマーベリック/ポリントンジャイアントトランスポゾンの系統解析」。分子系統発生学と進化。78 : 271–274。土井:10.1016/j.ympev.2014.05.024。PMID 24882428。
- ^ ab Krupovic, Mart; Bamford, Dennis H; Koonin, Eugene V (2014). 「ポリントン(マーベリック)トランスポゾンにおける主要およびマイナーなジェリーロールカプシドタンパク質の保存は、それらが本物のウイルスであることを示唆している」。Biology Direct . 9 (1): 6. doi : 10.1186/1745-6150-9-6 . PMC 4028283 . PMID 24773695。
- ^ ab Yutin, Natalya; Raoult, Didier; Koonin, Eugene V (2013). 「Virophages, polintons, and transpovirons: a complex evolutionary network of variety of selfish genetic elements with different replication strategies. Virology Journal . 10 (1): 158. doi : 10.1186/1743-422X-10-158 . PMC 3671162. PMID 23701946 .
- ^ デュピュイ、C.;ペリケット、G.セルビエル、C.ベジエ、A.ルイス、F.ジェームス州ドレゼン(2011年3月31日)。 「寄生蜂における内在性ブラコウイルスへの染色体マーベリックの転移」。ジェネティカ。139 (4): 489–496。土井:10.1007/s10709-011-9569-x。PMID 21451967。S2CID 20901926 。
- ^ Koonin EV、Dolja VV、Krupovic M、Varsani A、Wolf YI、Yutin N、Zerbini M、Kuhn JH(2019年10月)。「垂直ジェリーロール型主要カプシドタンパク質をコードするDNAウイルスのすべての主要な分類ランクを満たすメガ分類フレームワークを作成する」。ICTV提案(Taxoprop):2019.003G。doi : 10.13140 /RG.2.2.14886.47684。
- ^ Gao, X; Voytas, D (2005 年 3 月). 「レトロエレメントインテグラーゼに関連する真核生物遺伝子ファミリー」. Trends in Genetics . 21 (3): 133–137. doi :10.1016/j.tig.2005.01.006. PMID 15734571.
- ^ Feschotte, C; Pritham, E (2005 年 10 月). 「非哺乳類 c-インテグラーゼは巨大転移因子によってコード化されている」. Trends in Genetics . 21 (10): 551–552. doi :10.1016/j.tig.2005.07.007. PMID 16084623.
