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ウイルス学:dsRNAウイルス内の分節化されたゲノムとRNAポリメラーゼ複合体のin situ構造

Nature 527, 7579 doi: 10.1038/nature15767

レオウイルス科のウイルスはいずれも、三重構造を持つヒト・ロタウイルスや一層の殻構造を持つ昆虫細胞質多角体病ウイルス(CPV)のように、分節化した二本鎖RNA(dsRNA)のゲノムがウイルスキャプシド内部に詰め込まれていて、転写酵素複合体(TEC)により内在的にメッセンジャーRNA合成を行っている。直接電子計数低温電子顕微鏡法と非対称再構成により、我々は休眠状態のCPV(q-CPV)内部にあるdsRNAゲノムの構造と、q-CPVと転写状態のCPV(t-CPV)の両方でのTECのin situ原子構造を決定した。CPV内部の10に分節化されたdsRNAは、10個のTECと共に特異的で非対称的な様式で配置され、dsRNAの1個の分節は1個のTECに直接結合していることが分かった。TECは、広範囲にわたって相互作用している2つのサブユニット、つまりRNA依存RNAポリメラーゼ(RdRP)とNTPアーゼVP4から構成されている。我々は、RdRPのブレスレットドメインが、q-CPVからt-CPVへ変換する際に著しいコンホメーション変化を起こし、それがRNA鋳型の入り口となるチャネルやポリメラーゼ活性部位への接触経路の形成につながることを明らかにする。キャプシド殻タンパク質(CSP)の2つのサブユニットのそれぞれに由来するアミノ末端ヘリックスは、VP4とRdRPと相互作用している。これらの知見は、外部タンパク質による環境からの合図の検知とウイルス内でのTECによる内在性RNA転写活性化の間のつながりを立証している。

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