Escherichia virus P1
Escherichia virus P1は、Caudovirales order、Myoviridae familyに属する。 ファージP1と呼ばれ、大腸菌の中で最初に同定されたバクテリオファージの一つである。 このファージは、アエロモナス・ウイルス43を含むミオウイルス科の小属P1ウイルスの代表種である。
ファージP1は、直径約65-85nmの大きな正20面体の頭部と、長さ220nmの特徴的な長い尾部を持っています。
ファージP1は、直径65-85nmの大きな正20面体の頭部と、長さ220nmの特徴的な長い尾部を持っています。 ファージの頭部は93kbの直鎖状dsDNAゲノムを包含している。 ファージP1の完全なゲノム配列は、少なくとも117の遺伝子をコードし、各5′および3′末端に大きな特徴的な配列の冗長性を含む。 これらの冗長な配列は長さが可変であり、10から15kbの範囲である。 宿主細胞に侵入すると、ウイルスDNAは冗長な配列間の組み換えによって急速に環状化する。 この相同組換えは、宿主にコードされたリコンビナーゼや、ファージが駆動する部位特異的なCre-lox組換えシステムによって助けられる。
他のコードビラレと同様に、ファージP1は温和なバクテリオファージで、溶解性または溶解性のライフスタイルをとることができます。
ファージP1は、他のコー ドジラリア属と同様に、溶解性と非溶解性の両方の生活様式をとることができる温和なバクテリオファージである。 溶解期には、円形化したファージDNA（プロファージ）が、溶解期を抑制するファージコード化された様々なタンパク質を用いて、複製起点（oriR）から低コピー数のプラスミドとして宿主の細胞質内で複製される。 プラスミドのプロファージは非常に安定しており、宿主の細胞分裂後に娘細胞に受け継がれる。 そのため、ファージP1の複製と娘細胞への分配は厳密に制御されている。 ファージにコードされたタンパク質RepAは、incAおよびincCサイトの反復繰り返し配列とともに、プラスミドプロファージの複製に関与している。 複製は、ファージゲノム上のoriR配列と細菌ゲノム上のoriC配列のメチル化状態にも影響を受ける。 DnaA、HU、様々なシャペロンなどの宿主因子がRepAの修飾に関与し、円形化したプロファージプラスミドの複製を行う。 サルモネラ菌に感染するバクテリオファージP7やP22と同様に、ファージP1は2つのリプレッサー分子（C1タンパク質とC4 RNA）を用いて溶解相を抑制する。 その他の制御因子としては、ファージにコードされたトランスファーRNA分子、DNAメチル化酵素（MTR）、転写アンチターミネーター（CoiとAnt1/2）、コ・リプレッサータンパク質Lxcなどがある。 プロファージの誘導はまれだが、紫外線によるダメージや宿主の環境における栄養状態の変化に応じて起こる。 誘導プロセスには、宿主の転写因子LexAタンパク質が関与している。 ファージP1は、RepLタンパク質をコードする遺伝子内にある別の複製起点（oriL）を用いて溶解相を形成する。 溶解期には、約37個のウイルスオペロンが細菌のRNAポリメラーゼによって転写される。
このウイルスの重要な特徴は、自分自身のDNAの代わりに、細菌の宿主のDNAの大きな断片がファージの頭部にパッケージされる「一般化された伝達」である。 ラムダ・ファージとは異なり、P1ファージによる一般化された導入は、2つの細菌の宿主株間で約100kbの宿主DNAを動員することができる。 受容体である細菌株に導入されると、細菌の遺伝子は部位特異的な組み換えによって宿主ゲノムに統合されることがある。
ファージP1の宿主範囲はGammaproteobacteriaとEnterobacteriaceaeに属する大腸菌です。
ファージP1の宿主範囲はGammaproteobacteriaとEnterobacteriaceaeに属する大腸菌で、このファージの分布はそのユビキタスな宿主の分布を反映している。 ウイルスの感染には、尾部の収縮時に、内側の尾管が大腸菌のペリプラスムに均一に侵入し、ベースプレートが外膜から離れることが必要である。 尾部繊維は、細菌外膜のリポポリサッカライドコア上のグルコース部分である特定の宿主受容体に結合する。 また、溶解性のトランスグリコシラーゼが細菌の細胞壁への侵入を促し、ファージのDNAを宿主に放出する。 速やかに産生される “Sim “タンパク質は、宿主である細菌に免疫を与え、他の侵入してきたファージを排除する。 宿主に侵入すると、導入されたDNAはDarAとDarBと呼ばれるファージにコードされた2つのタンパク質（MTRとヘリカーゼ）に結合したままとなり、腸内細菌のI型制限酵素によるウイルスDNAの消化に抵抗力を持つようになる。 大腸菌のファージP1に対する糖脂質受容体は、いくつかのグラム陰性菌に共通しているので、ウイルス粒子は外壁に吸着し、多くの細菌の細胞質にDNAを注入することができる。 しかし、これらの細菌種ではその後の複製を行うことができない。 複雑な環境や腸内細菌由来のメタビロムに、ファージP1のCreリコンビナーゼに類似した配列が発見されたことから、異なる環境や宿主におけるこれらのファージの生物学を解明するには、さらなる研究が必要であると考えられる。 ファージP1関連ウイルス（例えば、様々な腸内細菌から同定された未分類のプナリケウイルス（ファージD6、ファージphiW39、ファージRCS47、ファージSJ46））の比較ゲノムシーケンスにより、ウイルスのDNAパッケージング、部位特異的組換え、免疫の新規プロセスについての知見が得られる可能性があります。