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Jun 21, 2023

パルボウイルス アケタ ドメスティカス セグメント化デンソウイルスの二部構成のゲノムと構造組織

Nature Communications volume 14、記事番号: 3515 (2023) この記事を引用 897 アクセス 17 Altmetric メトリクスの詳細 パルボウイルス (パルボウイルス科) は現在、線形法によって定義されています。

Nature Communications volume 14、記事番号: 3515 (2023) この記事を引用

897 アクセス

17 オルトメトリック

メトリクスの詳細

パルボウイルス (パルボウイルス科) は現在、線状単部 ssDNA ゲノム、T = 1 正二十面体キャプシド、およびゲノム内の異なる構造 (VP) および非構造 (NS) タンパク質発現カセットによって定義されています。 我々は、イエコオロギ(Achetadomesticus)から分離された、病原性を有する二分ゲノムを持つパルボウイルス、Achetadomesticusセグメント化デンソウイルス(AdSDV)の発見を報告する。 私たちは、AdSDV が 2 つの別個のゲノム セグメント上に NS カセットと VP カセットを保持していることを発見しました。 その vp セグメントは、サブファミリー間組換えを介してホスホリパーゼ A2 をコードする遺伝子 vpORF3 を獲得し、非構造タンパク質をコードしました。 私たちは、AdSDV がその単部構成の祖先と比較して、多部構成の複製戦略に応答して非常に複雑な転写プロファイルを進化させたことを示しました。 私たちの構造的および分子的検査により、AdSDV は粒子ごとに 1 つのゲノム セグメントをパッケージ化していることが明らかになりました。 2 つの空キャプシド集団と 1 つのフルキャプシド集団のクライオ EM 構造 (分解能 3.3、3.1、および 2.3 Å) は、VP の伸長した C 末端尾部が関与し、ssDNA ゲノムをキャプシドに「固定」するゲノムパッケージング機構を明らかにします。二重対称軸のキャプシド内部。 このメカニズムは、パルボウイルスで以前に見られたキャプシドと DNA の相互作用とは根本的に異なります。 この研究は、ssDNA ゲノム分割の背後にあるメカニズムとパルボウイルス生物学の可塑性に関する新たな洞察を提供します。

パルボウイルス (PV) は、エンベロープを持たない小型の正二十面体ウイルスで、脊椎動物および無脊椎動物に感染します1。 デンソウイルス (DV) は、パルボウイルス科に属する自律複製する無脊椎動物に感染するウイルスで、2 つのサブファミリーに分類されます2。 デンソウイルス亜科のメンバーは、さまざまな陸生および水生の無脊椎動物に感染しますが、これらの無脊椎動物には病原性があります (Penzes らによるレビュー)。 ハマパルボウイルス亜科の PV は脊椎動物または無脊椎動物に感染し、ハマパルボウイルス DV は 3 つの属に分類されます。 ペンスチルハマパルボウイルス属とヘパンハマパルボウイルス属のウイルスはペナエイドエビに感染し、病原性があります3,4。 ブレビハマパルボウイルス属のメンバーは蚊のみに感染し、ゲノム構成、タンパク質の相同性、転写戦略から示唆されるように、ペンスチルハマパルボウイルスと密接に関連しています5、6、7、8、9。

パルボウイルス科のメンバーは、3.6 ～ 6.2 kb10 の線状の単部分 ssDNA ゲノムを持ち、その両側には部分的に二本鎖のヘアピン状 DNA 二次構造があり、逆方向末端反復 (ITR) を形成することができます 10,11。 末端は複製とゲノムパッケージングに不可欠です10、11。 パルボウイルスのゲノムには 2 つの発現カセットが含まれており、そのうちの 1 つはさまざまな数の非構造タンパク質 (NS) をコードしています。 従来 NS1 と呼ばれるこれらのタンパク質の少なくとも 1 つは、スーパーファミリー 3 (SF3) ヘリカーゼ ドメインを含み、ファミリー全体を通じて高度に保存されたタンパク質配列モチーフのみを含みます 2,10。 キャップと呼ばれるもう 1 つの発現カセットは、1 ～ 4 つの構造タンパク質 (VP) をコードします。 これらは通常、互いの N 末端伸長であり、重複する C 末端セグメントを共有し、キャプシドに組み立てられます10、12。 パルボウイルス亜科およびデンソウイルス亜科の場合、VP の中で最大のマイナーキャプシドタンパク質 1 (VP1u) の独特の N 末端伸長は、通常、エンドソームの出口に不可欠な高度に保存されたホスホリパーゼ A2 (PLA2) ドメインをコードしています 13,14。 受容体媒介エンドサイトーシスの後、核に到達して複製するために、PV は宿主細胞のエンドリソソーム系を通過し、ウイルス粒子を pH 7.4 ～ 4.014、15、16、17 の酸性度の増加にさらすことが示されています。 、18、19。 ハマパルボウイルス科のすべてのメンバーを含む一部のパルボウイルスは、PLA2 活性を欠き、代替のエンドソーム放出機構を使用します 19。