宿主シャットオフ誘導のマスターとしてのワクチンウイルス。中央ドグマの標的化過程とその先にあるもの

Vaccinia Virus as a Master of Host Shutoff Induction: Targeting Processes of the Central Dogma and Beyond.

• Pragyesh Dhungel
• Fernando M Cantu
• Joshua A Molina
• Zhilong Yang

抄録

多くのウイルス感染症では、ウイルスタンパク質は効率的に合成されているのに対し、宿主細胞タンパク質の合成が阻害されています。この現象は、世界的な宿主タンパク質合成の大幅な低下と同時にウイルスタンパク質の蓄積をもたらし、しばしば"宿主シャットオフ"と呼ばれる現象です。宿主シャットオフを誘導するために、ウイルスは遺伝子発現の様々な段階、および遺伝子発現前後のプロセスを標的とすることができる。感染中、ポックスウイルスの原型であるワクシニアウイルス（VACV）は、遺伝学の中心的なドグマのすべての主要なプロセスに加えて、転写前および翻訳後のステップを標的とし、宿主細胞のタンパク質産生を阻害する。この論文では、他のウイルスによって採用された戦略の文脈で、宿主シャットオフを誘導するためにVACVによって使用される戦略をレビューする。本論文では、VACVがどのようにして宿主細胞のDNA合成、RNAの生産と処理、mRNAの翻訳、タンパク質の分解を標的にして宿主シャットオフを誘導するのかを詳述する。また、感染時のmRNAの処理、安定性、翻訳を制御するためのVACVのアプローチについても強調している。最後に、ポックスウイルスの生物学的理解を促進するために、今後の研究の方向性を提案する。

The synthesis of host cell proteins is adversely inhibited in many virus infections, whereas viral proteins are efficiently synthesized. This phenomenon leads to the accumulation of viral proteins concurrently with a profound decline in global host protein synthesis, a phenomenon often termed "host shutoff." To induce host shutoff, a virus may target various steps of gene expression, as well as pre- and post-gene expression processes. During infection, vaccinia virus (VACV), the prototype poxvirus, targets all major processes of the central dogma of genetics, as well as pre-transcription and post-translation steps to hinder host cell protein production. In this article, we review the strategies used by VACV to induce host shutoff in the context of strategies employed by other viruses. We elaborate on how VACV induces host shutoff by targeting host cell DNA synthesis, RNA production and processing, mRNA translation, and protein degradation. We emphasize the topics on VACV's approaches toward modulating mRNA processing, stability, and translation during infection. Finally, we propose avenues for future investigations, which will facilitate our understanding of poxvirus biology, as well as fundamental cellular gene expression and regulation mechanisms.