ウイルス感染速度を決定する分子結合を特定(Unique bond identified as key to viral infection speed)

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2025-12-12 ペンシルベニア州立大学(Penn State)

Pennsylvania State University の研究チームは、ウイルスが感染速度を制御するために利用する特定の化学結合を発見した。多くのウイルスは20面体状の殻(カプシド)を持つが、研究ではこの構造が完全対称ではなく、わずかな不均衡(非対称性)を持つことで効率的に感染が進むことが示された。Turnip Crinkle Virus(TCV)を対象に高度なイメージング技術で解析した結果、アイソペプチド結合(isopeptide link)という一つの結合がカプシド内部に微妙な非対称性を生み、ウイルスRNAを特定方向に集積させることが分かった。この配置により、ウイルスが細胞内で殻を開いた際にRNAが一方向に迅速に放出され、感染が効率的に進行する。今回の発見はウイルスの基本戦略を解明すると同時に、抗ウイルス薬やワクチン、分子送達技術の設計に新たな道を開く可能性がある。成果は Science Advances に掲載された。

<関連情報>

非対称イソペプチド結合がイコサヘドロンウイルスからの方向性のあるゲノムRNAの排出を制御する Asymmetric isopeptide bond steers directional genomic RNA egress from icosahedral virus

Sean M. Braet, Varun Venkatakrishnan, Ranita Ramesh, Molly A. Clawson, […] , and Ganesh S. Anand
Science Advances  Published:12 Dec 2025
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.ady4104

ウイルス感染速度を決定する分子結合を特定(Unique bond identified as key to viral infection speed)

Abstract

Icosahedral RNA viruses rely upon essential asymmetries for directional genome egress into the host cell. How these asymmetric egress points are built into the quaternary assembly of the virion is unknown. Here, we capture the structure and dynamics of a partially expanded virus disassembly intermediate, poised to release its spring-loaded genomic RNA. The structure shows highly localized density of RNA underneath surface fivefold axes on one-half of the viral particle. This polarity in RNA distribution is associated with a unique interchain isopeptide bond (glutamic acid–lysine), which flanks conserved high-affinity RNA binding sites. This singular isopeptide bond at the asymmetric egress site confers an essential “loaded-die” feature that is critical for steering genomic RNA egress into the host cell for virus propagation.

細胞遺伝子工学
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