微生物学２ ウイルス学総論.

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1 微生物学２ ウイルス学総論

2 ウイルスと疾患 MERSの流行（韓国） 2015 エボラ出血熱の大流行（西アフリカ） 2014 風疹の再流行（日本） 2013
エボラ出血熱の大流行（西アフリカ） 2014 風疹の再流行（日本） 2013 トリインフルエンザ（H7N9）の流行（中国） 2013 新型インフルエンザの流行 2009 麻疹の再流行（日本） 2007 トリインフルエンザ（H5N1）の流行（東南アジア） 2004 SARSの流行 2003 西ナイル熱の流行（米国） 2002 C型肝炎ウイルスの発見 1989 AIDS病原体としてのHIVの発見 1983

3 ウイルスの性状 ビリオン ウイルス粒子 カプシド タンパク質からなる殻 ヌクレオカプシド 核酸を包含するカプシド
ビリオン ウイルス粒子 カプシド タンパク質からなる殻 ヌクレオカプシド 核酸を包含するカプシド カプソメア カプシドの単位構造 （正二十面体または螺旋状） エンベロープ 外被 （核膜または細胞膜由来）

4 ウイルスの構成成分 化学組成 共通 核酸 ＋ タンパク質 エンベロープ 脂質 ＋ 炭水化物 ＋ タンパク質 ウイルス核酸
共通 核酸 ＋ タンパク質 エンベロープ 脂質 ＋ 炭水化物 ＋ タンパク質 ウイルス核酸 DNA 二本鎖（直鎖状，環状） 一本鎖・・・パルボウイルス RNA 一本鎖（＋鎖，ー鎖） 二本鎖・・・レオウイルス，ビルナウイルス

5 感染性核酸 核酸のみを細胞内に入れることで感染が成立する 二本鎖DNAウイルス ポリオーマウイルス，アデノウイルス，ヘルペスウイルス
一本鎖（＋）RNAウイルス ピコルナウイルス，カリシウイルス，トガウイルス フラビウイルス，コロナウイルス 感染効率は低い レセプターは必要としない・・・感染宿主の広域化 核酸が遺伝情報の担い手であることを証明

6 ウイルスタンパク質 主要構成タンパク質数 3～4 パルボウイルス，ピコルナウイルス，カリシウイルス
3～4 パルボウイルス，ピコルナウイルス，カリシウイルス フラビウイルス，トロウイルス，レトロウイルス コロナウイルス，ブニアウイルス，アレナウイルス ビルナウイルス 5～10 ポリオーマウイルス，アデノウイルス，ヘパドナウイルス トガウイルス，オルトミクソウイルス，ラブドウイルス フィロウイルス，レオウイルス 11～ イリドウイルス，ヘルペスウイルス，ポックスウイルス パラミクソウイルス

7 ウイルス粒子の構成 ポリオウイルスRNA（6 kb） 前駆体タンパク質（250 kDa） ビリオン構成タンパク質×４ RNAポリメラーゼ
プロテアーゼ 翻訳 プロテアーゼ

8 ウイルス酵素 RNA依存性RNAポリメラーゼ レトロウイルス以外のRNAウイルス 逆転写酵素（RNA依存性DNAポリメラーゼ）
　レトロウイルス DNA依存性RNAポリメラーゼ 　ポックスウイルス ノイラミニダーゼ 　インフルエンザウイルス プロテアーゼ 　ポリオウイルス，HIV，C型肝炎ウイルス

9 ウイルスの培養 培養細胞 初代培養細胞（組織から調製） 株化培養細胞 動物種，由来組織に対する特異性 ウイルスによる細胞変性効果（CPE）
発育鶏卵 6～10日卵 尿膜腔内，羊膜腔内，卵黄嚢内，漿尿膜内 ウイルス収量多い → ワクチン生産 実験動物 感染実験 動物種に対する特異性

10 ウイルスの定量法 ウイルス粒子数の計数・・・電子顕微鏡下で標準ラテックス粒子と比較計数
終末点希釈法・・・段階希釈系列を作成し，バイオアッセイにより力価検定 　　TCID50 (50% tissue culture infectious dose) 　　EID50 (50% egg infectious dose) 　　MLD50 (50% mouse lethal dose) ポック計数法・・・鶏卵漿尿膜上のポック（斑点）を計数 プラーク計数法・・・単層培養細胞上のプラーク（細胞死滅斑）を計数 赤血球凝集反応・・・段階希釈系列を作成し，最小赤血球凝集濃度を測定 PCR法・・・ウイルス核酸をPCRにより増幅し，遺伝子量を定量 　　RNAウイルスはRT-PCRを利用

11 ウイルスの増殖機構 吸着・・・特異的レセプターへの吸着 ↓ 細胞への侵入・・・細胞膜またはファゴソーム膜との融合
　↓ 細胞への侵入・・・細胞膜またはファゴソーム膜との融合 脱殻・・・ウイルス核酸の細胞中への放出 ウイルス素材の複製・・・遺伝情報の複製 → ウイルスタンパク質合成 成熟・・・ヌクレオカプシドの形成 → 核膜または細胞膜周辺に集積 → 出芽（エンベロープ形成） 放出・・・出芽，細胞膜貫通，細胞破壊

12 二本鎖DNAウイルスの複製 ウイルスDNA 核内移行 RNAポリメラーゼⅡ mRNA DNAポリメラーゼ 細胞質移行
ヌクレオカプシド

13 二本鎖DNAウイルスの複製 ポックスウイルス 自前のRNAポリメラーゼにより細胞質内で 遺伝情報（含DNAポリメラーゼ）を転写
細胞質内で自己複製 ヘパドナウイルス 部分的一本鎖を修復（ 二本鎖DNA） 宿主RNAポリメラーゼ ＋鎖RNA（プレゲノム） 逆転写酵素 －鎖DNA DNAポリメラーゼ ウイルスDNA

14 一本鎖（＋）RNAウイルスの複製 ＋鎖RNA（mRNA） タンパク質合成 ウイルスRNAポリメラーゼ －鎖RNA ウイルスRNAポリメラーゼ
ヌクレオカプシド

15 一本鎖（－）RNAウイルスの複製 －鎖RNA ウイルスRNAポリメラーゼ ＋鎖RNA（mRNA） タンパク質合成 －鎖RNA
ヌクレオカプシド

16 二本鎖RNAウイルスの複製 二本鎖RNA ウイルスRNAポリメラーゼ ＋鎖RNA（mRNA） タンパク質合成 －鎖RNA ヌクレオカプシド

17 レトロウイルスの複製 一本鎖（＋）RNA ウイルス逆転写酵素 二本鎖DNA インテグラーゼ 染色体DNA中に組込み RNAポリメラーゼⅡ
mRNA（＋鎖RNA）

18 ウイルス感染による細胞の変化 細胞死 細胞変性効果 cytopathic effect (CPE) 高分子合成能をはじめとする細胞機能障害
細胞表面の変化 赤血球凝集エンベロープ → 細胞膜上 → 赤血球吸着 細胞膜融合型エンベロープ → 細胞膜上 → 細胞融合 → 多核細胞 封入体の形成 ウイルス粒子，ウイルス成分の結晶状マトリックス，細胞構造変化 狂犬病ウイルス核内好酸性封入体（Negri小体） ポックスウイルス，ヘルペスウイルス，アデノウイルス 形質転換 腫瘍ウイルスがん遺伝子 → 接触阻止の消失，足場依存性の消失

19 ウイルスの干渉現象 ウイルスが感染したことにより，後から感染した同一または 異種ウイルスの増殖が抑制される現象
感染によるウイルスレセプターの破壊 ラウス肉腫ウイルス → 白血病ウイルス ニューカッスルウイルス → 他のパラミクソウイルス 欠損ウイルスがウイルス産生を抑制 インフルエンザウイルス，水痘性口内炎ウイルス ウイルス感染によるインターフェロン産生 インターフェロンα，β，γ

20 IFN-a IFN-b IFN-g 産生細胞 B細胞，マクロファージ 線維芽細胞 T細胞
分子量 15,000～21,000 22,000～23,000 20,000～25,000 遺伝子数 12以上 1 1 アミノ酸残基数 165～ 糖鎖 ± ＋ ＋ 誘起物質 ウイルス，ds RNA ウイルス，ds RNA T細胞マイトジェン 適用 C型慢性肝炎 Ｃ型慢性肝炎 腎がん B型慢性肝炎 Ｂ型慢性肝炎 悪性リンパ腫 腎がん，多発性骨髄腫 悪性黒色腫

21 宿主とウイルス 種特異性・・・動物種に特異的 ポリオウイルス → 霊長類，トリインフルエンザ → 鳥類，ヒト？
変異により特異性が変化する可能性 不顕在感染・・・感染は成立しているのに症状が現れない 麻疹，痘瘡　100%顕在化 日本脳炎　発症率0.1% 局所感染・・・特定の組織に限局した感染 インフルエンザウイルス　呼吸器粘膜 全身感染 感染組織 → 第１次ウイルス血症 → 特定臓器 → 第２次ウイルス血症 → 各種臓器

22 ウイルスの感染様式 急性感染 感染 → 潜伏期（数日～２，３ヶ月） → 発症 → 回復 → ウイルス消失 持続感染
顕在感染が長期持続 ← 宿主の防御機構低下 潜伏感染 感染（発症）後，ウイルスが消失せずに，体内に潜伏 ヘルペスウイルス → 三叉神経節，脊髄神経節 遅発性感染 非常に長い（１～数年）潜伏期間の後，発症 腫瘍原性感染 ウイルス感染 → 腫瘍形成

23 ウイルスの伝播様式 水平伝播 同一世代の同種または異種動物間を伝播 垂直感染 母から子に伝播
水平伝播　同一世代の同種または異種動物間を伝播 垂直感染　母から子に伝播 　経胎盤感染・・・風疹ウイルス，HIV，サイトメガロウイルス 　産道感染・・・B型肝炎ウイルス，単純ヘルペスウイルス ，HIV 　母乳感染・・・HIV，成人T細胞白血病ウイルス

24 ウイルスの感染経路 飛沫感染・・・インフルエンザ，風疹 咳，くしゃみ → 飛沫（> 100 mm）
飛沫核感染（空気感染）・・・麻疹，水痘 　　飛沫 → 水分蒸発 → 飛沫核（< 5 mm） 接触感染・・・流行性角結膜炎 　　皮膚や粘膜の接触，間接的接触 　性感染・・・ヘルペス，AIDS，B型肝炎 　咬傷感染・・・狂犬病 経口感染・・・ポリオ，A型肝炎 　感染動物の肉，糞便で汚染された水 → 経口摂取 血液感染・・・AIDS，B型肝炎，C型肝炎 節足動物媒介感染・・・日本脳炎，SFTS