HIVのゲノムRNA二量体化およびパッケージングに関する解析

HIV基因组RNA二聚化和包装分析

• 批准号: 15030226
• 负责人: 櫻木 淳一
• 金额: $ 3.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15030226/
• 关键词: HIV; RNAゲノム; パッケージング; 二量体化; ウイルス; 高次構造; RNA; 粒子形成

HIVのウイルス粒子内でRNA一本鎖ゲノムは非共有的に結合した二量体として存在している。これによりウイルスは相同組換えによる遺伝的多様性の獲得や、ゲノム損傷の補償を行っていると言われる。しかしそれらの理由が二量体化という複雑で手間のかかるイベントを、物理的制約を抱えるウイルスが捨てずにいることを十分説明できるとは考えにくい。本研究で研究代表者は、HIV-1ゲノムRNA上のパッケージングシグナル/二量体化シグナル(E/DLS)領域をゲノムRNA上に複数配置することにより、HIV-1正常粒子中に単量体化したゲノムが生成することを見いだした。この現象を応用してウイルス粒子内でのゲノム二量体化をパッケージングと切り離して解析するシステムを構築した。このシステムを用いた解析の結果は、HIV-1のゲノム二量体化が、複数のステップからなるゲノムパッケージングという機構のうちの必須な1ステップであるという可能性を強く示唆するものであった。この仮説は長年の命題であった二量体化の理由に対する簡潔で合理的な説明となり得るものと考えられる。さらに粒子内ゲノム二量体化を引き起こす必要十分領域の同定を行った結果、ゲノムRNA上の約150塩基の領域であることを明らかにした。この領域をウイルスゲノムに挿入したところ、著しい増殖阻害効果が認められ、それは感染初期過程に存在していることも判明した。このことより、ゲノム二量体化もしくは二量体化シグナルそれ自身がゲノムパッケージング以外のウイルス増殖のステップにも重要な役割を果たしていることが示唆された。

在 HIV 病毒粒子内，RNA 单链基因组以非共价结合的二聚体形式存在。因此，据说病毒可以通过同源重组获得遗传多样性并补偿基因组损伤。然而，这些原因不太可能完全解释为什么物理受限的病毒持续二聚化，这是一个复杂且耗时的事件。在这项研究中，主要研究人员证明，通过在 HIV-1 基因组 RNA 上排列多个包装信号/二聚化信号 (E/DLS) 区域，我们发现正常的 HIV-1 颗粒中可以包含单量的 HIV-1。生成整合的基因组。利用这种现象，我们构建了一个系统来分析病毒颗粒内的基因组二聚化，与包装分开。使用该系统的分析结果强烈表明，HIV-1基因组二聚化是基因组包装机制中的一个重要步骤，该机制由多个步骤组成。这一假说被认为是对二聚化原因的简单而合理的解释，而二聚化是一个长期存在的命题。此外，我们还确定了引起颗粒内基因组二聚化的必要且充分的区域，并揭示了它是基因组RNA上约150个碱基的区域。当将该区域插入到病毒基因组中时，观察到了显着的生长抑制作用，并且还发现它在感染的早期阶段就存在。这表明基因组二聚化或二聚化信号本身在基因组包装以外的病毒传播步骤中发挥着重要作用。

项目成果

Jun-ichi Sakuragi, Shigeharu Ueda, Aikichi Iwamoto, Tatsuo Shioda.: "Possible role of dimerization in human immunodeficiency virus type 1 genome RNA packaging"JOURNAL OF VIROLOGY. Vol.77, No.7. 4060-4069 (2003)

Jun-ichi Sakuragi、Shigeharu Ueda、Aikichi Iwamoto、Tatsuo Shioda.：“二聚化在人类免疫缺陷病毒 1 型基因组 RNA 包装中的可能作用”病毒学杂志。

Possible role of dimerization in human immunodeficiency virus type 1 genome RNA packaging

• DOI: 10.1128/jvi.77.7.4060-4069.2003
• 发表时间: 2003-04-01
• 期刊: JOURNAL OF VIROLOGY
• 影响因子: 5.4
• 作者: Sakuragi, J;Ueda, S;Shioda, T
• 通讯作者: Shioda, T