新規ピコルナウイルスであるアイチウイルスのゲノム非翻訳領域の機能解析

アイチウイルスは、急性胃腸炎関連の新規ピコルナウイルスである。本研究は、アイチウイルスゲノム5'および3'非翻訳領域のウイルス複製における機能を明らかにすることを目的としている。我々はまず、感染性cDNAクローンを用いたsite-directed mutagenesisにより、ゲノム5'末端に形成される3つのステム-ループが、ウイルスRNAの複製に必須であることを示した。これらの二次構造が+鎖で正確に形成されること、および2つ目のステム-ループのループ部分の塩基配列が、RNAが複製するために重要であることが明らかとなった。さらに、3つのステム-ループのうち、最も5'末端にあるステム-ループの、ステム構造を壊さずにステム中央部の7塩基対の配列を置換した変異体は、RNA複製・タンパク質合成に影響はないが、プラーク形成能を欠くという性状を示す。この変異体が感染している細胞において、empty capsidの形成に影響はみられないが、成熟粒子の形成が著しく阻害されていることを明らかにした。つまりこの結果は、ゲノム5'末端の最初のステム-ループがウイルス粒子へのゲノムのパッケージングに関わっていることを示している。これは、ピコルナウイルスにおいて、パッケージングに関わる領域が同定された最初の例である。以上のように、ゲノム5'末端は、ウイルスRNAの複製とゲノムのパッケージングに関わる領域であることが明らかとなった。さらに我々は3'非翻訳領域の機能解析を行い、未発表であるが、3'非翻訳領域もまた、ウイルスRNAの複製に必須であることを示すデータを得ている。このように、アイチウイルスの複製におけるゲノム5'および3'非翻訳領域の機能が明らかになりつつある。

アイチウイルスは、急性胃腸炎関連の新規ピコルナウイルスである。本研究は、アイチウイルスゲノム5'および3'非翻訳領域のウイルス複製における機能を明らかにすることを目的としている。我々はまず、感染性cDNAクローンを用いたsite-directed mutagenesisにより、ゲノム5'末端に形成される3つのステム-ループが、ウイルスRNAの複製に必須であることを示した。これらの二次構造が+鎖で正確に形成されること、および2つ目のステム-ループのループ部分の塩基配列が、RNAが複製するために重要であることが明らかとなった。さらに、3つのステム-ループのうち、最も5'末端にあるステム-ループの、ステム構造を壊さずにステム中央部の7塩基対の配列を置換した変異体は、RNA複製・タンパク質合成に影響はないが、プラーク形成能を欠くという性状を示す。この変異体が感染している細胞において、empty capsidの形成に影響はみられないが、成熟粒子の形成が著しく阻害されていることを明らかにした。つまりこの結果は、ゲノム5'末端の最初のステム-ループがウイルス粒子へのゲノムのパッケージングに関わっていることを示している。これは、ピコルナウイルスにおいて、パッケージングに関わる領域が同定された最初の例である。以上のように、ゲノム5'末端は、ウイルスRNAの複製とゲノムのパッケージングに関わる領域であることが明らかとなった。さらに我々は3'非翻訳領域の機能解析を行い、未発表であるが、3'非翻訳領域もまた、ウイルスRNAの複製に必須であることを示すデータを得ている。このように、アイチウイルスの複製におけるゲノム5'および3'非翻訳領域の機能が明らかになりつつある。