ヘルペスウイルス1型（HSV-1）の形態形成を特徴づけるための3D相関構造化照明顕微鏡およびX線トモグラフィーの応用

背景:

• ヘルペスウイルス1型（HSV-1）の集合には、機能が十分に理解されていない多数のウイルス遺伝子が関与している。
• 以前の研究では、ウイルス形態形成中の特定のウイルス成分を特定するための相関光顕微鏡が不足していた。

研究 の 目的:

• HSV-1集合におけるウイルス性タンパク質の機能と相対的な重要性を調査する。
• 相関イメージングを用いて、核排出および細胞質内包膜形成におけるウイルス性タンパク質の役割を特徴づける。

主な方法:

• 相関クライオ構造化照明顕微鏡（cryoSIM）およびクライオ軟X線トモグラフィー（cryoSXT）を利用した。
• 9つの蛍光HSV-1変異体において、蛍光カプシド（eYFP-VP26）およびエンベロープ（gM-mCherry）タンパク質をイメージングした。
• 核排出および細胞質内包膜形成段階におけるウイルス性タンパク質の重要度を比較した。

主要な成果:

• 5つのウイルス性タンパク質の核排出における重要度をランク付けした（pUL34 >pUL21>VP16>pUL16>pUS3）。
• カプシドの送達におけるVP16を含む、細胞質内包膜形成における5つのウイルス性タンパク質の役割を特定した。
• pUL11、pUL51、gK、およびgEを欠損する変異体における、停止した包膜形成および細胞質内ウイルス粒子クラスターの新規特徴を観察した。

結論:

• 相関3Dイメージングは、ウイルス性タンパク質の機能とHSV-1の形態形成に関する新たな洞察を提供する。
• HSV-1の包膜形成は、ラッピングではなく、粒子出芽によって起こることを確立した。
• ウイルス学研究における新興技術としてのトモグラフィー3D相関イメージングの有用性を強調した。