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| ミミウイルス依存ウイルス スプートニク | |
|---|---|
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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: | プレプラスミウイルス |
| クラス： | マベリビリケテス |
| 注文： | プリクラウソウイルス科 |
| 家族： | ラビダウイルス科 |
| 属: | スプートニクウイルス |
| 種： | ミミウイルス依存ウイルス スプートニク
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| メンバーウイルス | |
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ミミウイルス依存性ウイルスのスプートニク （ロシア語の спутник「衛星」に由来）は、特定のヘルパーウイルスにすでに感染しているアメーバ細胞内で増殖するサブウイルス因子である。スプートニクはヘルパーウイルスの増殖機構を利用し、ヘルパーウイルスの複製を阻害する。バクテリオファージという用語にならって、ヴィロファージとして知られている。 [2]
スプートニクのような、ヘルパーウイルスによる宿主細胞の共感染に依存するウイルスは、サテライトウイルスとして知られています。2008年にパリの水冷塔で発見されたスプートニクは、ヘルパーウイルスの複製を阻害し、そのウイルスの寄生虫として作用する最初のサテライトウイルスでした。類推として、それはヴィロファージと呼ばれました。[2]
スプートニク・ヴィロファージは、ミミウイルス科グループAの巨大ウイルスに感染しているのが発見された。しかし、ミミウイルス科グループA、B、Cのいずれのウイルスに感染したアメーバでも増殖することができる。 [3]
ウイルス学
スプートニクは2008年に初めてヒトから採取されたサンプルから分離されました。角膜炎を患っている人のコンタクトレンズ液から採取されました。[4]しかし当然ながら、スプートニクのヴィロファージは日和見病原性原生動物アカンサメーバの種の中で増殖することがわかっていますが、それはそのアメーバが大型ママウイルスに感染している場合に限られます。スプートニクはママウイルスのタンパク質を利用して、急速に新しいコピーを生成します。[2] [5]
ママウイルスは正式にはアカンサメーバポリファーガミミウイルス（APMV）として知られ、以前から知られているミミウイルスの近縁種である。ミミウイルスはウイルス界の巨人であり、多くの細菌よりも多くの遺伝子を持ち、通常は細胞生物でのみ発生する機能を実行する。ママウイルスはミミウイルスよりもさらに大きいが、この2つは大きなウイルス工場と複雑なウイルス粒子を形成するという点で非常に似ている。[6]ただし、スプートニクがこれらのウイルス内で新しいビリオンを生成できない条件がある。ミミウイルスを無菌アメーバで培養すると、このウイルスの特徴である表面繊維を欠いたむき出しのビリオンが生成されることが観察されている。理由は不明であるが、スプートニクはこれらのむき出しのウイルス内で複製して新しいビリオンを生成することができない。[7] ヴィロファージの増殖はAPMVにとって有害であり、APMVの不完全形態と異常なカプシドアセンブリの生成につながる。アカンサメーバ・ポリファガにAPMVの原種を含む水を接種して行った実験の1つでは、ウイルス粒子の片側に複数のカプシド層が非対称に蓄積し、ウイルスが無効になることが発見されました。スプートニクは感染性ウイルス粒子の収量を70％削減し、24時間後のアメーバの溶解も3分の1に減少しました。[2]
スプートニクは、18,343塩基対からなる環状二本鎖DNA ゲノムを持っています。 [6]真核生物、古細菌、細菌の3つのドメインすべてに感染できる遺伝子が含まれています。予測される21のタンパク質コード遺伝子のうち、3つは明らかにAPMV自体に由来し、1つは古細菌ウイルスのホモログ、他の4つはバクテリオファージと真核生物ウイルスのタンパク質のホモログです。これらの遺伝子のうち3つがAPMVに由来するという事実は、スプートニクが遺伝子転移プロセスに関与し、巨大ウイルス間の水平遺伝子転移を媒介できることを表しています。[8] 13個はORFanであり、つまり、現在の配列データベースでは検出可能なホモログがありません。スプートニクゲノムは、APMVと同様にAT含有量が高く（73％）なっています。予測されるヘアピンループが16個あり、そのうち2つを除いてすべてORFの間にあります。[9]
ヘリカーゼプライマーゼ、パッケージングATPase、挿入配列トランスポザーゼDNA結合サブユニット、Znリボンタンパク質などの他のいくつかの相同体がGlobal Ocean Survey環境データセットで検出され、これは、ヴィロファージが現在未知のウイルスファミリーである可能性があることを示唆している。 [要出典]
スプートニクには、APMV と共有されている遺伝子が含まれていることがわかった。これらの遺伝子は、APMV が宿主と結びつき、その後、ウイルスファージとウイルス宿主が相互作用した後に、スプートニクによって獲得された可能性がある。ウイルス工場内での組み換えにより、遺伝子の交換が起こった可能性がある。スプートニクは、ウイルス間の遺伝子の混合とマッチングに関する最も説得力のある証拠の 1 つである。[要出典]
スプートニクにミミウイルスと相同なこれらの遺伝子が存在することは、アカンサメーバの感染中にスプートニクとミミウイルスの間で遺伝子転移が起こる可能性があることを示唆している。したがって、海洋環境のDNAウイルス集団のかなりの部分を占める巨大ウイルス間の水平遺伝子転移を媒介する媒体として、ヴィロファージが使われている可能性があると仮定されている。さらに、スプートニクに3つのAPMV遺伝子が存在することは、ヴィロファージと巨大ウイルス間の遺伝子転移がウイルスの進化に不可欠であることを示唆している。[10]
2016年、ザミロンを含むスプートニク様ウイルスの分類のため、国際ウイルス分類委員会によってラビダウイルス科スプートニクウイルス属が設立された。[11]
構造
スプートニク・ヴィロファージは、直径74nmの正20面体対称のカプシドを持つ。[11]構造の各非対称単位内には、4と1/3のヘキソンカプソマーがある。3倍軸には1つのヘキソンがあり、各非対称単位の1/3ヘキソンを生み出す。[12] 各ヘキサマーからは、柔軟なキノコのような繊維が突き出ている。[13] 各非対称単位には、各5倍軸にあるペントンの1/5も収容されている。[12] ペンタマーの中央には、DNAの出入りを可能にする空洞がある。[13] スプートニクは、260のヘキサマーと12のペンタマーで三角形の数は27である。このウイルスには脂質膜が含まれておらず、これは以前に報告されたものとは矛盾している。[12]
スプートニク属の他のウイルス
スプートニクウイルス属には2 つの種があり、さらに系統に分けられます。
- 種ミミウイルス依存性ウイルススプートニク。3つのスプートニクヴィロファージはすべてDNAの99%以上を共有しており、ミミウイルス科グループA、B、Cのどのウイルスとも増殖できる。[3]
- スプートニク1号は2008年に発見されました。その宿主はママウイルスです。[要出典]
- スプートニク2は2012年に発見されました。アカンサメーバポリファガレンズウイルス（ミミウイルス科グループA）に感染する可能性があります。[3] [5]
- スプートニク3は2013年に発見されました。ミミウイルスレポーター（本来のウイルス宿主ではない）によって分離されました。[14] [3]
- ミミウイルス依存性ウイルスザミロン種。ミミウイルス防御システムによりグループAに感染できない。[15]
- ザミロン1号は2013年にチュニジアで発見されました。
- ザミロン2は2015年に北米で発見されました。
その他のウイルスファージ
2011年3月には、さらに2つのヴィロファージが記述されました。巨大なカフェテリア・ロンベルゲンシスウイルスを捕食するマウイルスヴィロファージ[ 16] [3]と、南極の塩分濃度の高いオーガニック湖で発見され、藻類を攻撃するフィコドナウイルスを捕食するオーガニック湖ヴィロファージ（OLV）です。[17] [18] [5]ザミロンヴィロファージは、ミミウイルス科グループCのメンバー（つまり、Mont1ウイルス）に感染することが発見された最初のヴィロファージであり、ミミウイルス科グループBでも増殖できますが、グループAでは増殖できません。[3]
既知のヴィロファージの宿主ウイルスはすべて、核細胞質型大型 DNA ウイルスのグループに属しています。さまざまなヴィロファージ間の類似性を示す研究が行われています。ヴィロファージ間の相同遺伝子には、推定 FtsK-HerA ファミリー DNA パッケージング ATPase (ATPase)、推定 DNA ヘリカーゼ/プライマーゼ (HEL/PRIM)、推定システインプロテアーゼ (PRSC)、推定 MCP、推定マイナーカプシドタンパク質 (mCP) などがあります。これらの遺伝子は保存されたコア遺伝子とも呼ばれますが、これらのヴィロファージ間には配列の類似性がまったくないか、非常に少ない場合もあります。[19]
参照
参考文献
- ^ Duponchel, S. および Fischer, MG (2019) 「Viva lavidaviruses! 巨大 DNA ウイルスに寄生する virophages の 5 つの特徴」PLoS pathogens、15 (3)。doi : 10.1371/journal.ppat.1007592。
資料はこのソースからコピーされたもので、Creative Commons Attribution 4.0 International License に基づいて利用可能です。
- ^ abcd Bernard La Scola; et al. (2008). 「巨大ミミウイルスのユニークな寄生虫としてのヴィロファージ」Nature . 455 (7205): 100–4. Bibcode :2008Natur.455..100L. doi :10.1038/nature07218. PMID 18690211. S2CID 4422249.
- ^ abcdef Morgan Gaia et al.: Zamilon、ミミウイルス科の宿主特異性を持つ新規ウイルスファージ、PLoS One. 2014; 9(4): e94923。2014年4月18日オンライン公開。doi: 10.1371/journal.pone.0094923
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外部リンク
- 「スプートニク ヴィロファージ」。NCBIタクソノミー ブラウザー。543939。