ブニャウイルスの複製とvRNAプロモーターによるその規制に関する構造的洞察
Piotr Gerlach1, Hélène Malet1, Stephen Cusack1
1European Molecular Biology Laboratory, Grenoble Outstation, 71 Avenue des Martyrs, CS90181, 38042 Grenoble Cedex 9, France; Unit of Virus Host-Cell Interactions (UMI 3265), University Grenoble Alpes-EMBL-CNRS, 71 Avenue des Martyrs, CS90181, 38042 Grenoble Cedex 9, France.
Cell
|May 26, 2015
まとめ
分断された負鎖RNAウイルス (sNSV) のポリメラーゼに関する構造的洞察は,ウイルスのRNA (vRNA) を合成する方法を示しています. ラ・クロス・オルトブニアウイルス (LACV) のポリメラーゼ構造は,RNA結合および複製機構を明らかにし,阻害剤の開発を助けます.
科学分野:
- 構造生物学 構造生物学とは
- ウイルス学 ウイルス学 ウイルス学
- RNA合成の分子メカニズムについて
背景:
- セグメンテッドネガティブストランドRNAウイルス (sNSVs) は,ヒトに重大な疾患を引き起こす.
- ウイルスRNA (vRNA) の合成は,リボヌクレオプロテイン粒子 (RNP) の内のウイルスポリメラーゼによってオーケストラされます.
- sNSVポリメラーゼの機能を理解することは,抗ウイルス治療の開発に不可欠です.
研究 の 目的:
- ラ・クロス・オルトブニアウイルス (LACV) ポリメラーゼの原子解像度構造を決定する.
- sNSVポリメラーゼによるvRNAの転写と複製のメカニズムを解明する.
- 新型抗ウイルス複製阻害剤の開発のための洞察を提供するため.
主な方法:
- アポ-LACVポリメラーゼ構造のための冷凍電子顕微鏡 (Cryo-EM)
- vRNAに結合したLACVポリメラーゼ構造のX線結晶学.
- vRNA結合と活性部位適合の構造分析.
主要な成果:
- アポおよびvRNA結合LACVポリメラーゼの原子解像度構造を決定した.
- vRNA 3'および5'末端は,ポリメラーゼの異なる部位に結合する.
- 5'vRNA端は,幹ループとして,活性サイトループをアロステリックに調節する.
- 異なるテンプレートと製品出口トンネルが特定され,複製モデルを可能にしました.
- LACVポリメラーゼは,インフルエンザポリメラーゼと構造的およびvRNA結合の類似性を共有しており,共通の進化的起源を示唆しています.
結論:
- 構造は,sNSV RNA合成に関する前例のない洞察を提供します.
- RNP内のテンプレート指向レプリケーションの詳細なモデルが提案されています.
- 保存された特徴は,すべてのsNSVポリメラーゼの共通の進化的起源とメカニズムを示唆する.
- これらの発見は,病原性SNSVに対する複製阻害剤の設計を促進します.
さらに関連する動画
関連する概念動画
Viruses with RNA Genomes
1.4K
RNA viruses are categorized into positive-strand, negative-strand, or double-stranded groups based on their genomic structure and replication mechanisms. This classification dictates how they exploit host cellular machinery for protein synthesis and replication. Some RNA viruses also utilize reverse transcription as part of their life cycle, further diversifying their replication strategies.Positive-Strand RNA VirusesPositive-strand RNA viruses have genomes that function directly as messenger...
1.4K
Retrovirus Life Cycles
50.7K
Retroviruses have a single-stranded RNA genome that undergoes a special form of replication. Once the retrovirus has entered the host cell, an enzyme called reverse transcriptase synthesizes double-stranded DNA from the retroviral RNA genome. This DNA copy of the genome is then integrated into the host’s genome inside the nucleus via an enzyme called integrase. Consequently, the retroviral genome is transcribed into RNA whenever the host’s genome is transcribed, allowing the...
50.7K
Size and Structure of Viral Genomes
1.2K
Viral genomes exhibit remarkable diversity in size, structure, and composition, influencing their replication strategies and interactions with host cells. These genomes consist of either DNA or RNA and may be linear or circular. Additionally, they can be single-stranded or double-stranded, with each configuration affecting how the virus propagates within a host. RNA viruses, for instance, generally have smaller genomes than DNA viruses, a factor that contributes to their high mutation rates and...
1.2K
Bacterial RNA Polymerase
33.9K
Unlike eukaryotes, bacteria use a single RNA Polymerase (RNAP) to transcribe all genes. The different subunits of bacterial RNAPhave distinct functions. The multisubunit structure of the bacterial RNAP helps the enzyme to maintain catalytic function, facilitate assembly, interact with DNA and RNA, and self-regulate its activity.
In most genes, the transcription site is a single base present upstream of the coding sequence. Though RNAP is a catalytically efficient enzyme, it does not recognize...
In most genes, the transcription site is a single base present upstream of the coding sequence. Though RNAP is a catalytically efficient enzyme, it does not recognize...
33.9K
Leaky Scanning
5.9K
During most eukaryotic translation processes, the small 40S ribosome subunit scans an mRNA from its 5' end until it encounters the first start AUG codon. The large 60S ribosomal subunit then joins the smaller one to initiate protein synthesis. The location of the translation initiation is largely determined by the nucleotides near the start codon as there may be multiple translation initiation sites present on the mRNA. Marilyn Kozak discovered that the sequence RCCAUGG (where R...
5.9K
Bacterial Transcription
39.5K
RNA polymerase (RNAP) carries out DNA-dependent RNA synthesis in both bacteria and eukaryotes. Bacteria do not have a membrane-bound nucleus. So, transcription and translation occur simultaneously, on the same DNA template.
Transcription can be divided into three main stages, each involving distinct DNA sequences to guide the polymerase. These are:
Transcription can be divided into three main stages, each involving distinct DNA sequences to guide the polymerase. These are:
39.5K


