Research Abstract


Multiple invasions of an infectious retrovirus in cat genomes

2015年2月2日 Scientific Reports 5 : 8164 doi: 10.1038/srep08164

内在性レトロウイルス(ERV)は古代に宿主の生殖細胞系列細胞へ感染したレトロウイルスの残存物である。ほとんどのERVは機能しないが、一部のERVには活性があり、ウイルスタンパク質を発現する。RD-114ウイルスは複製可能なネコERVで、いくつかのネコ株化細胞は感染性のRD-114ウイルス粒子を産生する。すべてのイエネコはゲノムに複製可能なRD-114ウイルスをコードするERV座位をもつと考えられているが、この座位は同定されていない。本研究では、イエネコのゲノムにおいてRD-114ウイルス関連プロウイルス座位を調査し、感染性ウイルスを産生できる座位はないことを明らかにした。また、すべてのイエネコはC2染色体にRD-114ウイルス関連塩基配列(RDRS C2aと命名)を保有しているが、他のRDRSの保有状況はネコの生存地域あるいは品種により異なることもわかった。我々の結果は、最も古いRD-114関連プロウイルスであるRDRS C2aが分岐開始以前のイエネコの祖先の宿主ゲノムに侵入したこと、また、他の新しいRDRSはヨーロッパに移動したネコのゲノムに挿入された可能性を示している。また、2つの非感染性RDRS間の組換えにより感染性RD-114ウイルスが復活しうることもわかった。我々は、これらのデータから、ネコはゲノム内に感染性RD-114ウイルス座位をもたず、RD-114関連ウイルスが複数回ネコゲノムに侵入したと結論する。

Sayumi Shimode, So Nakagawa & Takayuki Miyazawa

Corresponding Author

宮沢 孝幸
京都大学 ウイルス研究所 信号伝達学研究分野

Endogenous retroviruses (ERVs) are remnants of ancient retroviral infections of host germ-line cells. While most ERVs are defective, some are active and express viral proteins. The RD-114 virus is a replication-competent feline ERV, and several feline cell lines produce infectious RD-114 viral particles. All domestic cats are considered to have an ERV locus encoding a replication-competent RD-114 virus in their genomes; however, the locus has not been identified. In this study, we investigated RD-114 virus-related proviral loci in genomes of domestic cats, and found that none were capable of producing infectious viruses. We also found that all domestic cats have an RD-114 virus-related sequence on chromosome C2, termed RDRS C2a, but populations of the other RDRSs are different depending on the regions where cats live or breed. Our results indicate that RDRS C2a, the oldest RD-114-related provirus, entered the host genome before an ancestor of domestic cats started diverging and the other new RDRSs might have integrated into migrating cats in Europe. We also show that infectious RD-114 virus can be resurrected by the recombination between two non-infectious RDRSs. From these data, we conclude that cats do not harbor infectious RD-114 viral loci in their genomes and RD-114-related viruses invaded cat genomes multiple times.