Research Abstract
A型インフルエンザウイルス内のリボ核タンパク質複合体の三次元解析
Three-dimensional analysis of ribonucleoprotein complexes in influenza A virus
2012年1月24日 Nature Communications 3 : 639 doi: 10.1038/ncomms1647
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A型インフルエンザウイルスのゲノムは、8本の分節に分かれた一本鎖マイナス鎖RNA（vRNA）で構成されている。ゲノムの分節化は、世界的流行を引き起こす新型ウイルス出現の一因となる遺伝子再集合を起こしやすくする利点があるが、一方で、子孫ウイルス粒子へのゲノムの取り込みは複雑化する。我々は、電子線トモグラフィーを使って子孫ウイルス粒子中のリボ核タンパク質複合体（RNP）の三次元構造を解明した。1個のウイルス粒子内には、規則的に配置された8本のRNPが詰め込まれており、棒状構造をもつ各RNPの長さはそれぞれ異なっていた。RNPとRNPの間には多数の物理的な結合が存在することがわかった。8本のRNPそれぞれの位置はウイルス粒子間で異なるが、あるパターンが認められることから、8本のRNPの集合には特異的なメカニズムが働いていると考えられる。出芽中の子孫ウイルス粒子の解析から、ウイルスのスパイクタンパク質には、細胞膜上でのRNPの認識と、その後のウイルス粒子殻の形成という2つの役割があることが示唆された。我々のデータは、分節化ゲノムのウイルス粒子内への取り込みに関するメカニズムを解明する上で、さらなるてがかりを与えるものである。
- 東京大学医科学研究所 感染症国際研究センター 高病原性感染症研究部門
- 東京大学医科学研究所 感染・免疫部門 ウイルス感染分野
- 日本エフイー・アイ株式会社 アプリケーションラボラトリー
- 大阪大学大学院 生命機能研究科 ソフトバイオシステム研究室
- 兵庫県立大学大学院 生命理学研究科
- 理化学研究所 放射光科学総合研究センター 生体マルチソーム研究チーム
- 科学技術振興機構（JST）戦略的創造研究推進事業（CREST）
- 東京大学医科学研究所 疾患プロテオミクスラボラトリー
- 科学技術振興機構（JST）戦略的創造研究推進事業（ERATO）感染宿主応答ネットワークプロジェクト
- ウィスコンシン大学マディソン校（米国）
The influenza A virus genome consists of eight single-stranded negative-sense RNA (vRNA) segments. Although genome segmentation provides advantages such as genetic reassortment, which contributes to the emergence of novel strains with pandemic potential, it complicates the genome packaging of progeny virions. Here we elucidate, using electron tomography, the three-dimensional structure of ribonucleoprotein complexes (RNPs) within progeny virions. Each virion is packed with eight well-organized RNPs that possess rod-like structures of different lengths. Multiple interactions are found among the RNPs. The position of the eight RNPs is not consistent among virions, but a pattern suggests the existence of a specific mechanism for assembly of these RNPs. Analyses of budding progeny virions suggest two independent roles for the viral spike proteins: RNP association on the plasma membrane and the subsequent formation of the virion shell. Our data provide further insights into the mechanisms responsible for segmented-genome packaging into virions.
