アルファウイルスRNA依存性RNAポリメラーゼの構造を制御するフォールドスイッチ

科学分野:

• ウイルス学
• 分子生物学
• 構造生物学

背景:

• アルファウイルスは、重大なヒト疾患を引き起こす蚊媒介性ウイルスである。
• ウイルスRNA依存性RNAポリメラーゼ（RdRp、nsP4）はアルファウイルスの複製に不可欠であるが、精製および研究が困難である。
• 以前の研究では、オンヨンゴウイルスnsP4（ONNV nsP4）は可溶性であるが、活性には補助タンパク質が必要であることが示唆されていた。

研究 の 目的:

• ONNV nsP4の生化学的および生物物理学的特性評価。
• ONNV nsP4の構造状態とポリメラーゼ活性との関連性の解明。
• アルファウイルスRNA合成の調節メカニズムの理解。

主な方法:

• 速度論的超遠心法
• 小角X線散乱（SAXS）
• 水素-重水素交換質量分析法（HDX-MS）
• 系統解析

主要な成果:

• ONNV nsP4は、フォールドスイッチングを必要とする伸長型で不活性な状態で存在する。
• この伸長型は、弱いRNA結合とポリメラーゼ活性を示さない。
• 前駆体（CT50-P34）はコンパクトな状態をとり、ポリメラーゼ活性化の役割を示唆する。
• 系統解析では、コンパクト状態と伸長状態の両方に関与する残基の保存が示唆される。

結論:

• アルファウイルスnsP4は、不活性な伸長状態と活性なコンパクト状態の間で調節されたフォールドスイッチングを起こす。
• 前駆体のタンパク質分解的切断により、複製部位でポリメラーゼが活性化される。
• 解離時の伸長状態へのフォールドスイッチングは合成を終了させ、細胞質での活性を防ぎ、免疫活性化を回避する。