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構造生物学:エボラウイルスのヌクレオカプシドの構造

Nature 551, 7680 doi: 10.1038/nature24490

フィロウイルス科に属するエボラウイルスおよびマールブルクウイルスは、エンベロープに包まれたフィラメント状の形態を持つウイルスであり、出血熱を引き起こす。フィロウイルスは、狂犬病ウイルス、麻疹ウイルスやRSウイルスなどと共に、モノネガウイルス目に属する。モノネガウイルス目に属するウイルスは、非分節マイナス一本鎖RNAをゲノムとして持ち、ゲノムRNAは核タンパク質などのウイルスタンパク質のカプシドに詰め込まれ、らせん状のヌクレオカプシドを形成する。ヌクレオカプシドはウイルス組み立ての足場として、またゲノムRNAの転写と複製を担う鋳型として機能する。ヌクレオカプシドにおける核タンパク質–核タンパク質間相互作用に関しては、RNAを含む核タンパク質オリゴマーの構造解析や、ヌクレオカプシド、もしくはヌクレオカプシド様構造体のクライオ(極低温)電子顕微鏡解析により、いくつかの知見が得られている。しかし、モノネガウイルスの完全なヌクレオカプシドの高分解能再構成は行われていない。今回我々は、クライオ電子線トモグラフィー法とサブトモグラムアベレージング解析を組み合わせ、無傷ウイルス粒子中のエボラウイルスヌクレオカプシドと組換えヌクレオカプシド様集合体の構造を決定した。これらの構造から、ヌクレオカプシドを構成するタンパク質成分の実体と配置が明らかになり、核タンパク質コアの無秩序な構造を持つカルボキシ末端領域から伸びたαヘリックスの形成が、核タンパク質のオリゴマー化やヌクレオカプシドの凝集、ゲノムRNAを包むカプシド形成、またアクセサリータンパク質の集合を結び付けていることが示唆された。

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