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| ラウス肉腫ウイルス | |
|---|---|
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: | アルファレトロウイルス |
| 種： | ラウス肉腫ウイルス
|
ラウス肉腫ウイルス( RSV ) ( / r aʊ s / ) はレトロウイルスであり、初めて発見された腫瘍ウイルスです。鶏に 肉腫を引き起こします。
すべてのレトロウイルスと同様に、RNA ゲノムをcDNAに逆転写してから宿主 DNA に組み込みます。
歴史
RSVは1911年にニューヨーク市のロックフェラー大学で研究していたペイトン・ラウスによって、健康なプリマスロック鶏に鶏の腫瘍の無細胞抽出物を注入することで発見されました。抽出物は腫瘍形成を誘発することがわかりました。腫瘍は結合組織（肉腫）で構成されていたことがわかりました。 [1] [2]こうして、RSVは癌の進行を分子レベルで研究するために使用できる最初の腫瘍形成レトロウイルスとして知られるようになりました。[3]
1958年、ハリー・ルービンとハワード・テミンは、 RSウイルス感染によってニワトリの胚線維芽細胞が形態的に変化するというアッセイを開発した。2年後、テミンは、細胞の形態変化はRSウイルスの遺伝的特性によって制御されていると結論付けた。当時は知られていなかったが、後にsrc遺伝子が健康な細胞の形態変化の原因であることが特定された。1960年代には、複製可能な単離ウイルスはRSウイルスに関連しているが、非形質転換性であり、複製に欠陥のある単離RSウイルス株は形質転換可能であるという2つの発見があった。これら2つの発見から、ウイルスの複製と悪性形質転換はRSウイルスの別のプロセスであるという考えが生まれた。[4]
ラウスは1966年にその発見の重要性によりノーベル生理学・医学賞を受賞した。 [5]その後、エプスタイン・バーウイルスなどの他の発がん性ヒトウイルスが発見された。さらに、がん遺伝子は最初はレトロウイルスで発見され、その後細胞で発見された。[3]
構造とゲノム
| レトロウイルス 3'UTR 安定要素 | |
|---|---|
 ラウス肉腫ウイルスレトロウイルス 3'UTR 安定要素の予測二次構造 | |
| 識別子 | |
| Rfam | RF01417 |
| その他のデータ | |
| RNAタイプ | シス-レグ |
| PDB構造 | PDBe |
RSV は、DNA 中間体を持つプラス鎖 RNA ゲノムを持つクラス VI エンベロープウイルスです。
プラハCのような自由に複製するRSV株には4つの遺伝子がある: [6]
- gag – カプシドタンパク質をコードする
- pol – 逆転写酵素をコードする
- env – エンベロープ遺伝子をコードする
- src –宿主細胞タンパク質内のアミノ酸チロシンにリン酸基を付加するチロシンキナーゼをコードします。
しかし、RSウイルス株のすべてが、自己複製と形質転換の両方を可能にする4つの遺伝子をすべて備えているわけではない。Rousの元の株が自己複製できたのか、それとも子孫が後にこの能力を獲得したのかは全く明らかではない。[7]急性発癌性または形質転換性レトロウイルスは、ヘルパーウイルスなしで複製できるものが非常に少ないため、RSウイルスの非欠陥株は非常にユニークである。[8]
RSV ゲノムには末端反復配列があり、これにより宿主ゲノムへの統合と RSV 遺伝子の過剰発現が可能になります。
Src遺伝子
src遺伝子は異常な宿主細胞で制御不能な増殖を引き起こすため、発がん性がある。これは発見された最初のレトロウイルス性癌遺伝子である。[9]これは獲得遺伝子であり、動物界全体に存在し、種間で高いレベルで保存されていることがわかっている。
ニワトリのsrc遺伝子はRSVに取り込まれ、そのゲノムに組み込まれた。[10]
v-Src遺伝子は、宿主細胞の制御されない有糸分裂を刺激し、新鮮な感染のための豊富な細胞を提供するという利点をウイルスに与えると考えられています。[11] src遺伝子はRSVの繁殖に必須ではありませんが、存在すると毒性が大幅に増加します。[9]
Srcは細胞の成長と分化の調節に関与するチロシンキナーゼである。SrcにはSH2ドメインとSH3ドメインがあり、活性化と不活性化を担っている。[4]
RNA二次構造
RSVのRNAゲノムには、長さが5～7kbの非常に長い3' UTRが含まれており、通常は真核宿主細胞内でナンセンス媒介分解（NMD）に誘導されます。3'UTR内には保存された二次構造要素が特定されており、ラウス肉腫ウイルス安定要素（RSE）として知られています。[12]この要素は、スプライスされていないウイルスRNAの分解を防ぐことが示されています。[12]
RSE要素は、ラウス肉腫ウイルスのゲノムで初めて同定されましたが、鳥類レトロウイルスファミリー全体で広く保存されているようです。RSE要素は約300bpの長さで、gag天然翻訳終結コドンの下流に位置しています。RSE要素の二次構造は、 RNAse消化とSHAPE化学分析によって決定されています 。[13]
RSVで同定されている他の要素にはプライマー結合部位が含まれる。[14]
ギャグタンパク質
Gagタンパク質は、ウイルス粒子の組み立てと宿主細胞への成熟ウイルス感染に必要である。RSウイルスのgagタンパク質（Pr76）は701個のアミノ酸を含む。これはウイルスがコードするプロテアーゼによって切断され、感染性ウイルス粒子に含まれる産物を放出する。これらの切断産物には、マトリックス（MA）、カプシド（CA）、およびヌクレオカプシド（NC）が含まれ、これらは他の経路に入り、新しい細胞に感染することができる。[15] [16]
RSV封筒
RSV にはエンベロープがあり、その中には 1 つの糖タンパク質env があります。env は gp85 と gp37 で構成されており、これらはオリゴマーに組み立てられる糖タンパク質です。env の機能は、RSV を宿主細胞受容体に結合させ、pH に依存しない方法で標的細胞との融合を誘導することです。エンベロープはエキソサイトーシス中に獲得されます。ウイルスは細胞膜を芽生えさせたり押したりすることで、宿主細胞から新しい外膜とともに細胞を離れることができます。[15] [17]
複製サイクル
セルエントリ
ウイルスが宿主細胞に侵入する方法は2つあります。細胞受容体エンドサイトーシスと融合です。融合はウイルスが標的細胞膜と融合し、そのゲノムを細胞内に放出するときに起こります。RSVは宿主細胞膜の融合を通じて宿主細胞に侵入します。[18]
転写
RSVゲノムの転写にはプライマーが必要です。4S RNAはRSVのプライマーであり、70S RNAはDNA合成のテンプレートとして機能します。RNA依存性DNAポリメラーゼである逆転写酵素は、ウイルスRNAを完全長DNAに転写します。[19]
参考文献
- ^ Rous P (1910 年 9 月). 「伝染性鳥類腫瘍 (一般的な鶏の肉腫)」. J. Exp. Med . 12 (5): 696–705. doi :10.1084/jem.12.5.696. PMC 2124810. PMID 19867354 .
- ^ Rous P (1911年4月). 「腫瘍細胞から分離可能な因子によって伝染する鶏肉腫」. J. Exp. Med . 13 (4): 397–411. doi : 10.1084/jem.13.4.397. PMC 2124874. PMID 19867421.
- ^ ab Weiss RA、Vogt PK (2011年11月)。「ラウス肉腫ウイルス100年」。J . Exp. Med . 208 (12): 2351–5. doi :10.1084/jem.20112160. PMC 3256973. PMID 22110182 .
- ^ ab Martin GS (2001年6月). 「Srcの狩猟」Nat. Rev. Mol. Cell Biol . 2 (6): 467–75. doi :10.1038/35073094. PMID 11389470. S2CID 205016442.
- ^ Nobelprize.org 1966年ノーベル生理学・医学賞: ペイトン・ラウス、2012年7月1日閲覧
- ^ 「ラウス肉腫ウイルス - プラハC、完全ゲノム」2016年7月26日。
- ^ Yatsula, BA; Geryk, J.; Briestanska, J.; Karakoz, I.; Svoboda, J.; Rynditch, AV; Calothy, G.; Dezelee, P. (1994 年 10 月 1 日). 「c-src を導入する鳥肉腫ウイルス PR2257 の起源と進化」. Journal of General Virology . 75 (10): 2777–2781. doi : 10.1099/0022-1317-75-10-2777 . PMID 7931166.
ラウス肉腫ウイルス (RSV) の複製能のある株は、導入された癌遺伝子配列に加えて、複製遺伝子の完全なセットを含むという点で例外的です。この点で、これらのウイルスは、細胞のプロトオンコゲンの導入中に複製遺伝子の大部分が失われている他のすべての急性形質転換レトロウイルスとは著しく異なります。しかし、RSV の Bryan 株 (Lerner & Hanafusa、1984) と、元の Rous 腫瘍ウイルスに最も近い分離株である RSV29 (Dutta ら、1985) はどちらも env 遺伝子を欠いているため、祖先ウイルスも複製に欠陥があったと考えられます。
– PR2257がde novo取り込みを構成するかどうかについての議論については、Vogt PK (2019)を参照してください。 - ^ Vogt, PK (2019年1月18日). 「欠陥がないことの重要性 ：ヤン・スヴォボダを偲んでのミニレビュー」.ウイルス. 11 (1): 80. doi : 10.3390/v11010080 . PMC 6360021. PMID 30669277.
- ^ ab Vogt PK (2012年9月). 「レトロウイルスがん遺伝子：歴史的入門書」. Nat. Rev. Cancer . 12 (9): 639–48. doi : 10.1038/nrc3320. PMC 3428493. PMID 22898541.
- ^ Swanstrom, R; Parker, RC; Varmus, HE; Bishop, JM (1983 年 5 月). 「細胞性癌遺伝子の導入: ラウス肉腫ウイルスの発生」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 80 (9): 2519–2523. Bibcode :1983PNAS...80.2519S. doi : 10.1073/pnas.80.9.2519 . PMC 393857 . PMID 6302692.
- ^ Wyke, AW; Frame, MC; Gillespie, DA; Chudleigh, A; Wyke, JA (1995 年 10 月)。「v-Src による有糸分裂誘発: 腫瘍タンパク質の必要性と並行する、古典的な即時初期 AP-1 およびミトゲン活性化タンパク質キナーゼ応答の G1 全体にわたる変動」。細胞成長と分化。6 (10): 1225–34。PMID 8845299。
- ^ ab Weil JE、Beemon KL（2006年1月）。「 3 ' UTR配列はラウス肉腫ウイルスの非スプライスRNAの終結コドンを安定化する」。RNA。12（1）：102–10。doi ：10.1261 /rna.2129806。PMC 1370890。PMID 16301601。
- ^ Weil JE、Hadjithomas M、Beemon KL (2009年3月)。「ラウス肉腫ウイルスRNA安定性要素の構造特性」。J . Virol . 83 (5): 2119–29. doi :10.1128/JVI.02113-08. PMC 2643715. PMID 19091866 .
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- ^ Einfeld D, Hunter E (1988年11月). 「プロトタイプレトロウイルス糖タンパク質のオリゴマー構造」Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 85 (22): 8688–92. Bibcode :1988PNAS...85.8688E. doi : 10.1073/pnas.85.22.8688 . PMC 282525 . PMID 2847170.
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- ^ Dahlberg JE、Sawyer RC、Taylor JM、Faras AJ、Levinson WE、Goodman HM、Bishop JM (1974 年 5 月)。「ラウス肉腫ウイルスの 70S RNA からの DNA の転写。I. プライマーとして機能する特定の 4S RNA の同定」。J . Virol . 13 (5): 1126–33. doi :10.1128/JVI.13.5.1126-1133.1974. PMC 355423. PMID 4132919 。
外部リンク
- rcn.com の Rous 肉腫ウイルス (RSV) 2006-04-29 にWayback Machineでアーカイブ
- molecular expression at magnet.fsu.edu 2006-02-13 アーカイブ - Wayback Machine
- 米国国立医学図書館の医学件名標目(MeSH)における Rous+sarcoma+virus
- レトロウイルス 3'UTR 安定要素の RFAM エントリ