コンテンツへスキップナビゲーションへスキップ
UMBC

ニュース

コミュニティ
政策と社会
科学技術
アート＆カルチャー
科学技術
UMBCの研究チーム、ウイルスが他のウイルスに付着するのを世界で初めて観測

https://umbc.edu/stories/first-observed-virus-attaching-to-another/

FacbokTwitterEmailLinkedInReddit共有
公開 2023年10月31日

By： サラ・ハンセン, M.S. '15

ヘルパーウイルスとサテライトウイルスの顕微鏡写真。ヘルパーは大きな青い球で、長い水色の尾がある。サテライトは小さな紫色の球で、水色の尾のすぐ横に小さな紫色の輪が巻き付いている。タンの背景。
新たに発見されたサテライト・ウイルスがヘルパー・ウイルスにラッチされている様子をカラー化した画像。この研究は、あるウイルスが別のウイルスにくっついているのを観察した初めての例である。(画像：Tagide deCarvalho）
あるウイルスが別のウイルスに取り付いているのを見た者はいなかったが、UMBCのチームが配列解析の結果、ウサギの穴に迷い込み、世界で初めての発見に至った。

サテライトと呼ばれるウイルスの中には、そのライフサイクルを完成させるために宿主生物に依存するだけでなく、「ヘルパー」と呼ばれる別のウイルスにも依存するものがあることが知られている、と生物科学のイヴァン・エリル教授は説明する。サテライト・ウイルスは、ウイルスの遺伝物質を包む保護殻であるカプシドを作るために、あるいはDNAの複製を助けるために、ヘルパーを必要とする。これらのウイルス関係は、少なくとも一時的にサテライトとヘルパーが近接することを必要とするが、これまでサテライトがヘルパーに実際に付着した例は知られていなかった。

国際微生物生態学会誌（Journal of the International Society of Microbial Ecology）に掲載された論文で、UMBCの研究チームとワシントン大学セントルイス校（WashU）の研究チームは、サテライト・バクテリオファージ（細菌細胞に感染するウイルス）が、ヘルパー・バクテリオファージの「首」（キャプシドがウイルスの尾部と結合する部分）に一貫して付着していることを初めて観察したと報告している。

自然・数理科学部の副部長であり、この新しい論文の筆頭著者であるタギデ・デカルバーリョが撮影した詳細な電子顕微鏡写真では、80％（50匹中40匹）のヘルパーが首の部分にサテライトが結合していた。そうでないヘルパーの中には、首のところにサテライトの残骸が残っているものもあった。論文の上席著者であるエリルは、それを "噛み跡 "のように見えると表現した。

それを見たとき、『信じられない』と思いました。「バクテリオファージや他のウイルスが、他のウイルスにくっつくのを見たことがないのです」。

大きな顕微鏡の前に座り、カメラに向かって微笑む女性。
キース・R・ポーター・イメージング施設でのタギデ・デカルバーリョ。デカルバーリョはこの施設の透過型電子顕微鏡（TEM）を活用し、新しい論文で取り上げたサテライト・ヘルパー・ウイルス・システムの印象的な画像を撮影した。(マーレーナ・デモンド '11/UMBC）
長期にわたるウイルスとの関係
最初の観察の後、エリルの研究グループの大学院生でこの論文の共同筆頭著者であるエリア・マスコロが、サテライト、ヘルパー、宿主のゲノムを解析したところ、これまでに見たことのないこのウイルス関係についてさらなる手がかりが明らかになった。ほとんどのサテライト・ウイルスは、細胞内に侵入した後、宿主細胞の遺伝物質に組み込むための遺伝子を含んでいる。これによってサテライトは、それ以降、たまたまヘルパーが細胞内に侵入するたびに繁殖することができる。また、宿主細胞は分裂する際にサテライトのDNAを自分のDNAと一緒にコピーする。

ブルーグレーのTシャツを着た男性のヘッドショット、背景は緑。
アイヴァン・エリルはUMBCでSEA-PHAGESプログラムを共同指導している。彼の研究グループはバイオインフォマティクスに焦点を当てている。(画像：Marlayna Demond '11/UMBC）
ウォッシュ大学のバクテリオファージサンプルには、ヘルパーとサテライトも含まれていた。WashU大学のサテライトは、統合のための遺伝子を持っており、これまで観察されてきたサテライト-ヘルパー系と同様に、ヘルパーに直接付着しない。

しかし、UMBCのサンプルのサテライトは、それを単離した学生たちによってMiniFlayerと名付けられた。宿主細胞のDNAに組み込むことができないため、生き残るためには宿主細胞に入るたびにヘルパー（MindFlayerと命名）の近くにいなければならない。というのも、そうでなければ、同時に細胞内に侵入することをどうやって保証するつもりなのでしょうか」。

マスコロと、エリルと一緒に研究しているもう一人の博士課程学生ジュリア・ロペス＝ペレスによる追加のバイオインフォマティクス解析によって、マインドフレイヤーとミニフレイヤーは長い間共進化してきたことが明らかになった。「このサテライトは、少なくとも1億年以上前から、ヘルパーと結びつくようにゲノムを最適化し、チューニングしてきたのです」とエリルは言う。

汚染か発見か？
この画期的な発見は簡単に見逃されたかもしれない。このプロジェクトは、SEA-PHAGESプログラムの典型的な学期として始まった。学部生が環境サンプルからバクテリオファージを分離し、シークエンシングに出し、バイオインフォマティクス・ツールを使って結果を解析するという調査カリキュラムである。ピッツバーグ大学のシークエンシング研究室が、MindFlayerファージを含むと予想されるUMBCからのサンプルに汚染があることを報告したとき、旅が始まった。

ジャケットに開襟シャツの男性のヘッドショット、ベージュの背景。
スティーブン・カルーソはUMBCでSEA-PHAGESプログラムを共同指導している。科学教育改善のための教育学研究も行っている。(マーレイナ・デモンド '11/UMBC)
サンプルには1つの大きな配列が含まれていた。「エリルは、生物科学のスティーブン・カルーソ主任講師とともに、ファージ・ハンターズと呼ばれるUMBCのSEA-PHAGESプログラムのリーダーの一人でもある。カルーソ教授（生物科学専攻、94年卒、02年博士号取得）が再度分離を行ない、配列決定に出したところ、まったく同じ結果が得られた。

そこでチームは、UMBCのキース・R・ポーター・イメージング・ファシリティ（KPIF）にある透過型電子顕微鏡（TEM）で、何が起こっているのかを視覚化するためにデカルバーリョを呼び寄せた。この画像がなければ、発見は不可能だっただろう。

「誰もが自由に使えるTEMを持っているわけではありません。しかし、KPIFの装置を使えば、「これらの観測のいくつかを追跡調査し、画像で検証することができます。TEMでしかできない発見があります」。

このチームの発見は、衛星がどのように付着するのか、この現象がどの程度一般的なのか、その他多くのことを解明する今後の研究の舞台となる。「汚染されていると思われていたバクテリオファージの多くが、実はサテライト・ヘルパー・システムであった可能性があります」とデカルバーリョは言う。「この論文によって、人々はより多くのバクテリオファージを認識できるようになるかもしれません。

タグ 生物学, CNMS, 研究

この記事を共有する
TwitterEmailLinkedInReddit共有
関連記事
卒業生
同窓会賞受賞者たちが壇上に並ぶ
同窓会アワード2023-人間関係を通じてインパクトを与える
科学技術
コンピューティング施設の照明とケーブル
UMBCのヴァンダナ・ジェーニャ、100万ドルのNSF助成金で環境科学の課題に取り組むための高性能コンピューティング・ノウハウの向上を目指す
政策と社会
黒いブレザーと金のブラウスを着た大人が、松の木の前に立つ アカデミック・ミニット
アカデミック・ミニット イヌ語の文書化におけるデジタルツールへのアクセスを民主化する
UMBCのニュースをもっと知りたいですか？
トップニュースをメールでお届けします。
UMBCのトップニュースを毎週メールでお届けします：

リストに参加する
お問い合わせ
記事のアイデアを共有し、ニュースチームについてもっと知る。

UMBCニュースの詳細

UMBCを検索

UMBCについて
学業
アドミッションズ＆エイド
リサーチ
キャンパスライフ
寄付
マイUMBC
ディレクトリ
UMBCについて
学業
入試と援助
リサーチ
キャンパスライフ
寄付
メリーランド大学ボルチモア郡校
1000ヒルトップ・サークル、ボルチモア、MD 21250

アクセス＆駐車場情報

リソース
同窓生
キャリアセンター
イベント情報
ヘルプ
ニュース
キャンパス訪問
UMBCで働く
重要な連絡先
オンラインディレクトリ
UMBCへのお問い合わせ
サポート依頼
緊急情報
UMBC警察：410-455-5555
テキストアラートの登録
お問い合わせ
資料請求
申請する
今週のトップニュース
購読するにはEメールを入力してください
Eメール
ゴー
UMBC メリーランド大学システム
加盟機関
認定
消費者情報
機会均等
プライバシー PDFダウンロード
タイトルIX
ウェブアクセシビリティ