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2025-05-23 17:21:00
ウイルス感染の症状の発現は、複雑なウイルス宿主分子経路の副産物です。特に真菌ウイルス病原体システムの場合、これらはほとんど不明のままです。真菌抗ウイルス反応には、ウイルス複製を阻害する転写後メカニズムであるRNA干渉（RNAI）の3つの既知のメカニズムが含まれます。転写再プログラミング;自己と非自己の認識は、真菌内のウイルスの細胞間伝達を制限します。多くの真菌ウイルス（マイコウイルス）は宿主に無症候性感染を引き起こしますが、症状の誘導または抑制の根底にあるメカニズムはよく理解されていません。
これに関連して、日本の福音大学医学部のシンジ・ホンダ准教授が率いる日本からの研究チームと、岡山大学の植物科学資源研究所の鈴木教授がこの謎を解決しようとしています。彼らは最近確立された真菌性ウイルスシステムを使用しました Neurospora Crassa ウイルス感染後の症状誘導に関与する遺伝子と経路を発表する。彼らの調査結果は2025年3月24日にオンラインで利用可能になり、名誉あるジャーナルの第4巻、第4巻に掲載されました 細胞宿主と微生物 2025年4月9日。
「この研究では、ウイルス感染時に発現が非常に上昇しているA-to-I RNA編集酵素が、真菌ゲノムの隣接するマスター転写因子遺伝子のmRNAを特異的に修正することを示しました。」 ホンダ博士は、彼らの作品の主なテーマを紹介しています。彼の研究チームは以前に感染した2つのウイルスを分離していました N.クラッサ、世界で初めて。これらの1つであるNeurospora Crassa Fusarivirus 1（NCFV1）は、通常、野生型では無症候性です N.クラッサ、しかし、RNAi欠損変異体の異なる症状プロファイルを引き起こし、ウイルス、宿主の遺伝学、症状の発達の間の複雑な相互作用を強調します。彼らは後にこのシステムを開発して、この真菌性ウイルス系で抗ウイルス反応がどのように制御されるかを理解するために変異および遺伝子分析を実施しました。
RNAiシステムがウイルス感染から削除されたとき N.クラッサ、研究者は、感染した真菌の非常に高いレベルのウイルス転写産物とともに、野生型と比較して株の成長欠陥を観察しました。 RNAiシステムの切り替えがそのような症状を引き起こす方法を理解するために、彼らはこの株の遺伝子発現パターンを調べました。上方制御された遺伝子の中で、彼らは特に名前が付けられた2つの遺伝子に注目しました Old-1 そして オールド2、どちらもディアミナーゼドメインを含むことが明らかにされました。
チームは次に、どのゲノム位置が製品の標的になっているかを特定しました Old-1 そして オールド2– Old-1とOld-2。ターゲットの場所は、上流で約2 kbでした Old-1/2 ゲノムでは、標的転写産物の停止コドンを修正して、翻訳を継続し、亜鉛フィンガードメインを持つ完全なタンパク質を形成します。のこれらの隣接する地域 Old-1/2 ゲノムに名前が付けられました 彼らの1/2。さらなる実験により、Old-1は両方の変更に関与するグローバルなRNAエディターであることが示されました 彼らの1/2 MRNA、Old-2は編集に固有です 彼らの2 mRNA。 RNAi系の非存在下でのこれらの遺伝子/タンパク質の調節的相互作用は、ウイルス感染中に真菌細胞に過敏な反応を引き起こします。
チームの役割に関する調査 彼らの1/2 遺伝子は、どちらに応じて異なる結果を明らかにしました 彼らの 遺伝子が存在していました。無症候性ウイルスNCFV1に感染した場合、野生型 N.クラッサ、両方を含む 彼らの1 そして 彼らの2 遺伝子は無症候性のままであり、抗マイコウイルス応答性遺伝子（Amyreg）の特定の転写活性化に関連する状態です。ただし、結果は変化します 彼らの 遺伝子変異体：NCFV1に感染した変異体でのみ 彼らの1 （ΔZAO-1）、重度の症状が観察され、おそらく過剰な転写活性化が原因で、 彼らの1 無症候性状態を維持するためには重要です。さらに驚くべきことに、追加の削除 彼らの2 この背景で（ΔZAO-1/2）真菌は健康に回復し、無症候性になりました。これらの変異体は、感染中に通常活性化されるアミレグを完全に誘導しません。これは、重要であるが複雑な役割を強調しています 彼らの1/2 症状の発生と真菌抗ウイルス転写再プログラミングの活性化の両方を制御する。
RNAiシステムをオフにすると、なぜそのような症状が引き起こされるのですか？この謎を解明するために、研究者はの機能を調査しました 彼らの1 そして 彼らの2 より詳細に。無症候性野生型菌類では、ZAO-1は主に、転写開始部位（TSS）スイッチによって生成される短いタンパク質バリアント（ZAO-1C/1CS）として表されます。これらの短いZAO-1バリアントは、DNA結合のためにフルレングスZAOタンパク質（ZAO-1FLおよびZAO-2FL）と競合する可能性があります。この競争は、転写反応を緩衝するために仮説を立てており、無症候性状態を維持しています。ただし、RNAiシステムがない場合（in ΔQDE-2 変異体）またはいつ 彼らの1 削除されます（in ΔZAO-1 変異体）、メカニズムが変更されます。で ΔQDE-2 ミュータント、古い酵素は過剰発現し、両方の早期停止コドンを効率的に編集します 彼らの1 そして 彼らの2 トランスクリプトは、フルレングスZAO-1FLとZAO-2FLの生産の増加につながります。で ΔZAO-1 ミュータント、while 彼らの1 不在で、古い酵素は効率的に編集します 彼らの2 ZAO-2FL生産の増加につながる転写産物。これらの全長ZAOタンパク質、特にZAO-2FLは、転写再プログラミングを引き起こす強力な転写因子として機能し、過度の抗ウイルス反応と症候性発現をもたらします。さらに、ZAO-1（具体的にはZAO-1C/1CSの短い形式）がないため、抑制競争が排除され、フルレングスのZAOタンパク質、特にZAO-2FLがより強力な転写制御を発揮し、より深刻な症状反応をもたらします。さらに、チームは系統発生分析を実施して、このRNAエディターとその隣接する標的転写産物が、いくつかの糸状の真菌種で進化的に保存されていることを実証しました。 ニューロスポラ、 フザリウム、 そして アスペルギルス。
「この研究では、RNA編集、RNAi、および転写開始部位の切り替えを含む抗ウイルス防御の複雑な層を明らかにしました。症状の誘導を調節するために転写再プログラムに密接にリンクしました。」 チームの仕事についてホンダ博士を締めくくる。 「真菌における抗ウイルス反応の旧ZAOゲノム調節のこの物語では、さらに多くの質問に答えられるべき質問がありますが、この研究は、堅牢な抗ウイルス能を備えたユニークな遺伝子工学用途と真菌株の開発における重要な転換点です。」
ソース：
ジャーナルリファレンス：
ホンダ、S。、 et al。 （2025）。ゲノム隣接体のRNA編集は、真菌の抗ウイルス反応を制御します。 細胞宿主と微生物。 doi.org/10.1016/j.chom.2025.02.016。
#RNA編集と転写因子のダイナミクスによって制御される真菌抗ウイルス反応