変身する火山ウイルスは、薬やワクチンを届ける新しい方法を示しています-ScienceDaily

ウイルスの大部分は棒状または球形（COVID-19の原因となるコロナウイルスなど）ですが、科学者は地球上で最も過酷な環境のいくつかで見られる異常な形のウイルスに戸惑っています。

研究者たちは、そのようなウイルスの形を変える奇妙な性質を持っていることを発見したとき、そのようなウイルスの1つを研究していました。 通常はレモンや紡錘体に似ていますが、ウイルスは尾を成長させる可能性があります。 科学者たちは、それを可能にする構造が、古代の棒状ウイルスが今日見られるすべての紡錘形ウイルスをどのように引き起こしたかを説明している可能性が高いと認識しました。

バージニア大学医学部の主任研究員であるエドワードH.エーゲルマン博士は、次のように述べています。 「これは、特定のウイルスがどのように進化したかを理解するだけでなく、薬物からワクチンまですべてを提供する新しい方法に使用できる可能性があることにも影響を及ぼします。」

1つのタフなウイルス

Egelmanと彼の同僚が研究していたウイルス、Sulfolobus monocaudavirus 1（SMV1）は、紡錘形またはレモン形のDNAを取り囲むタンパク質殻を持っています。 しかし、ほぼ20年間、同じタンパク質のコピーがどれだけ集まってそのような形を形成できるかは、まさにパズルでした。

Egelmanと彼のチームは、ハイテク低温電子顕微鏡法と高度な画像処理を使用して、SMV1の奇妙な特性を明らかにすることができました。 （Egelmanは、極低温電子顕微鏡法と3Dモデリングを使用して、最も強力な光学顕微鏡でさえ見るには小さすぎる世界を地図に描くという先駆的な研究により、全米科学アカデミーに選出されました。）

研究者が発見したSMV1には、「脂っこい」という事実のために、互いに滑ったり滑ったりするタンパク質の鎖が含まれています。 これらの7本のタンパク質鎖はウイルスの体と尾の両方に見られ、ウイルスに驚くべき変身能力を与えます。 形を固定するのではなく、フグのように膨らんで遺伝物質を収容することができます。 同時に、これらの鎖は、それらを取り巻く酸がウイルス内のDNAを破壊するのを防ぐために、侵入できない障壁を形成します。

ウイルスは、感染する単細胞生物にとって恐ろしい脅威です。 感染すると、宿主生物は巨大な工場に変わり、より多くのウイルスを発生させます。 これらの宿主細胞は、ウイルスの新しい軍隊が爆発する前に、最大20倍大きく成長します。

彼らの発見に基づいて、Egelmanと彼の共同研究者は、紡錘体またはレモンのような形をした今日のウイルスは、古代の棒状の祖先から進化した可能性が高いと結論付けています。 棒状のウイルスには限られた量のDNAしか含まれていなかったため、SMV1の形状を変化させる「脂っこい」特性により、進化の観点から、祖先のウイルスはより多くの遺伝物質をパッケージ化できました。

「ウイルスは、COVID-19のパンデミックからわかるように、人間の健康に大きな脅威をもたらす可能性があります」と、UVAの生化学および分子遺伝学部門のEgelmanは述べています。 「したがって、ウイルスがどのように進化したかを理解することが重要です。しかし、ウイルスから学び、これらの非常に単純な構造に見られる原理に基づいて新しいテクノロジーを作成することもできます。」

公開された調査結果

研究者たちは彼らの発見を科学雑誌に発表しました 細胞; ジャーナルはカバーストーリーとして発見を特集しています。 研究チームは、主にUVAの科学者とパリのパスツール研究所の共同研究であり、Fengbin Wang、Virginija Cvirkaite-Krupovic、Matthijn Vos、Leticia C. Beltran、Mark AB Kreutzberger、Jean-Marie Winter、Zhangli Su、JunLiuで構成されていました。 、Stefan Schouten、Mart Krupovic、Egelman。

この作業は国立衛生研究所によって資金提供され、GM122510とK99GM138756を助成しました。 l’Agence Nationale de la Recherche、助成金ANR-17-CE15-401 0005-01、ANR-20-CE20-009-02およびANR-21-CE11-0001-01; とヴィル・ド・パリのエマージェンスプロジェクトMEMREMA。