インフルエンザウイルスが宿主RNAキャップを奪う仕組みを解明(Influenza virus steals RNA-cap)

ad

2026-03-04 マックス・プランク研究所

インフルエンザウイルスは自らmRNAの「キャップ構造」を作れないため、宿主細胞のRNAからそれを盗み取る「キャップスナッチング」と呼ばれる仕組みで増殖する。マックス・プランク研究所などの国際研究チームは、この過程を分子レベルで初めて詳細に解明した。研究では、ウイルスのRNAポリメラーゼ(FluPol)がヒトのRNAポリメラーゼII(Pol II)と結合し、転写中のRNAのキャップ付き断片を切り取って自らのmRNA合成の開始点として利用することを、クライオ電子顕微鏡によって原子レベルで可視化した。さらに、この過程には転写調節タンパク質DSIFも関与することが判明した。ウイルスmRNAは宿主のmRNAと同じキャップを持つため細胞に「自己」と認識され、ウイルスタンパク質の生産が可能になる。研究では、FluPolと宿主転写装置の結合部位を改変するとウイルス活性が低下することも確認され、新しい抗インフルエンザ薬の標的となる可能性が示された。

インフルエンザウイルスが宿主RNAキャップを奪う仕組みを解明(Influenza virus steals RNA-cap)
The figure shows the 3D structure of the influenza polymerase (FluPol) stalled just before stealing the cap structure from the human transcribing RNA polymerase (Pol II) complex. The cleavage site of FluPol is located at the RNA exit of Pol II, poised to cleave the RNA.© MPI for Multidisciplinary Sciences/ Alexander Rotsch

<関連情報>

インフルエンザポリメラーゼによる共転写キャップスナッチングのメカニズム Mechanism of co-transcriptional cap snatching by influenza polymerase

Alexander Helmut Rotsch,Delong Li,Maud Dupont,Tim Krischuns,Ute Neef,Christiane Oberthür,Alice Stelfox,Maria Lukarska,Isaac Fianu,Michael Lidschreiber,Nadia Naffakh,Christian Dienemann,Stephen Cusack & Patrick Cramer
Nature communications  Published:04 March 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-026-10189-0

Abstract

Influenza virus mRNAs are stable and competent for nuclear export and translation because they receive a 5′ cap(1) structure in a process called cap snatching1. During cap snatching, the viral RNA-dependent RNA polymerase (FluPol) binds to host RNA polymerase II (Pol II) and the emerging transcript2,3. The FluPol endonuclease then cleaves a capped RNA fragment that subsequently acts as a primer for the transcription of viral genes4,5. Here we present the cryogenic electron microscopy structure of FluPol bound to a transcribing Pol II in complex with the elongation factor DSIF in the pre-cleavage state. The structure shows that FluPol directly interacts with both Pol II and DSIF, positioning the FluPol endonuclease domain near the RNA exit channel of Pol II. These interactions are important for the endonuclease activity of FluPol and FluPol activity in cells. A second structure, trapped after cap snatching, shows that the cleaved capped RNA rearranges within FluPol, directing the capped RNA 3′ end toward the FluPol polymerase active site for viral transcription initiation. Together, our results provide the molecular mechanisms of co-transcriptional cap snatching by FluPol.

生物化学工学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました