ウイルス感染時に空間的に異なる核複製サブドメインを介して移行するウイルスポリオマウイルスDNA

Murine polyomavirus DNA transitions through spatially distinct nuclear replication subdomains during infection.

• Douglas K Peters
• Robert L Garcea

抄録

小型DNAウイルスの複製には、宿主のDNA複製因子と修復因子の両方が必要であり、これらはしばしばウイルス複製センター（VRC）と呼ばれる核下ドメインにリクルートされます。核内のダイナミックな領域は、ウイルス複製の空間的な焦点としての役割の他に、ほとんど知られていません。我々は、3D構造化照明顕微鏡（3D-SIM）を用いて、マウスポリオマウイルス（MuPyV）感染時のVRCの組織と機能を調べた。その結果、ウイルスのラージT抗原（LT）や細胞複製タンパク質A（RPA）などのMuPyV複製中心コンポーネントは、VRC内の空間的に異なるサブドメインに局在していることがわかった。その結果、ウイルスDNA（vDNA）は合成後にこれらのサブドメインを順次通過することがわかり、vDNAの処理においてこれらのサブドメインが異なる機能的な役割を果たしていることが示唆された。さらに、変異体MuPyVの感染やDNA合成の阻害により、VRCの構造やvDNAの移動が阻害されることを明らかにした。これらの結果は、ウイルス複製を調整するVRC構成要素のダイナミックな組織を明らかにした。

The replication of small DNA viruses requires both host DNA replication and repair factors that are often recruited to subnuclear domains termed viral replication centers (VRCs). Aside from serving as a spatial focus for viral replication, little is known about these dynamic areas in the nucleus. We investigated the organization and function of VRCs during murine polyomavirus (MuPyV) infection using 3D structured illumination microscopy (3D-SIM). We localized MuPyV replication center components, such as the viral large T-antigen (LT) and the cellular replication protein A (RPA), to spatially distinct subdomains within VRCs. We found that viral DNA (vDNA) trafficked sequentially through these subdomains post-synthesis, suggesting their distinct functional roles in vDNA processing. Additionally, we observed disruption of VRC organization and vDNA trafficking during mutant MuPyV infections or inhibition of DNA synthesis. These results reveal a dynamic organization of VRC components that coordinates virus replication.