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逆転写は、ウイルス粒子が標的細胞の細胞質に入ると始まります。ウイルスRNAゲノムは、十分に特徴付けられていない核タンパク質複合体の一部として細胞質に入ります。逆転写のプロセスは、細胞質内で、複雑な一連のステップを介して線形DNA二重鎖を生成します。このDNAはそのRNAテンプレートと同一直線上にありますが、ウイルスRNAには存在しないロングターミナルリピート(LTR)として知られるターミナル重複が含まれています(図1)。逆転写の既存のモデルでは、LTRを生成するには、鎖転移反応または「ジャンプ」と呼ばれる2つの特殊なテンプレートスイッチが必要であると提案されています。

図1

ウイルスRNAゲノムの逆転写により、線形DNA二重鎖が生成されます。R、U5、およびU3領域、ポリプリントラクト(PPT)、およびプライマー結合部位の位置(PBS)が示されています。逆転写はU5の重複を作成します(詳細…)

レトロウイルスDNA合成は、RTの2つの異なる酵素活性に完全に依存しています。 RNAまたはDNAのいずれかをテンプレートとして使用できるDNAポリメラーゼ、およびRNA:DNA二重鎖のRNA鎖に特異的なリボヌクレアーゼH(RNase H)と呼ばれるヌクレアーゼ。他のタンパク質の役割を排除することはできませんが、特定のウイルスタンパク質(例、ヌクレオカプシド、NC)は、逆転写の効率を高める可能性があります。レトロウイルスDNAの生成に関与する一連のステップを完了すると、DNAポリメラーゼまたはRTのRNaseHのいずれかに起因する可能性があります。レトロウイルスDNA合成のプロセスは、図2に概説されているスキームに従うと考えられています。

マイナス鎖DNA合成は、プライマー結合にアニーリングされた部分的に巻き戻されたトランスファーRNAの3 末端を使用して開始されます。プライマーとしてのゲノムRNAのサイト(PBS)。マイナス鎖DNA合成は、ゲノムRNAの5 末端に到達するまで進行し、マイナス鎖ストロングストップDNA(–sssDNA)と呼ばれる離散長のDNA中間体を生成します。 tRNAプライマーの結合部位はウイルスRNAの5 末端近くにあるため、–sssDNAは比較的短く、100〜150塩基のオーダーです

RNase-Hを介したRNA鎖の分解後RNAの:–sssDNA二重鎖では、最初の鎖転移により–sssDNAがウイルスゲノムRNAの3 末端にアニーリングされます。この転移は、RNAゲノムの5 および3末端に存在する反復(R)配列として知られる同一の配列によって媒介されます。 –sssDNAの3 末端はウイルスゲノムの5末端のR配列からコピーされたため、Rに相補的な配列が含まれています。RNAテンプレートが削除された後、–sssDNAは3 のR配列にアニーリングできます。 RNAゲノムの終わり。アニーリング反応はNCによって促進されるようです。

–sssDNAがウイルスRNAの3Rセグメントに転送されると、マイナス鎖DNA合成が再開され、テンプレートのRNaseH消化が伴います。ストランド。ただし、この分解は完全ではありません。

RNAゲノムには、RNase H分解に対して比較的耐性のある短いポリプリントラクト(PPT)が含まれています。 PPTプライムプラスストランドDNA合成に由来する定義済みRNAセグメント。プライマーtRNAの一部が逆転写された後、プラス鎖合成が停止し、プラス鎖ストロングストップDNA(+ sssDNA)と呼ばれるDNAが生成されます。レトロウイルスのすべての株がPPTから定義されたプラス鎖プライマーを生成しますが、一部のウイルスはRNAゲノムから追加のプラス鎖プライマーを生成します。

RNaseHはプライマーtRNAを除去し、+ sssDNAの配列を公開します。プラス鎖DNAの3 末端またはその近くの配列に相補的です。

+ sssDNAおよびマイナス鎖DNAの相補的PBSセグメントのアニーリングが2番目の鎖転移を構成します。

次に、プラス鎖とマイナス鎖の合成が完了し、DNAのプラス鎖とマイナス鎖がそれぞれもう一方の鎖のテンプレートとして機能します。

図2

レトロウイルスゲノムの逆転写のプロセス。 (黒い線)RNA; (明るい色)マイナス鎖DNA; (濃い色)プラス鎖DNA。このプロセスの説明については、テキストを参照してください。

これらの手順の詳細を以下に示します。

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