ウイルスの基本構造

書き物がちょっと一段落つきましたのでウイルスについて書いてしまいたいと思います。
……なのですが、画があった方が分かりやすいと思って、私が利用していた資料を探したのですが…………ぶっちゃけ見つかりません;;
恥ずかしながら今の私の部屋の状況を晒してみます(画像はあえてぼやかしてます)。
b0118096_1125212.jpg

これまだ片付いている方です。写していない部屋のもう半分はもっと混沌としています……。何か研究したり、執筆しようという方はお金持ちの家に生まれましょう;; 書類を収納できる広い部屋が欲しいです……。


さて泣き言ばっかりだとウイルスの話ができないので、ネット上で探しまくった画像を使わせてもらいます。あまりわかりやすいのが見つからなかったのですが、ご容赦ください。

さて、ウイルスの基本的な構造は極めて単純で、核酸(RNAおよびDNA)とタンパク質の殻(カプシド)からできています。次のが模式図。
b0118096_11433332.jpg

中央でうねうねしている②というのがRNAで、周りの青い①というのがカプシドです。
ただしウイルスによって形は様々で、早い時期に形のわかったタバコモザイクウイルスというのがこれ。
b0118096_11521819.jpg

名前の通り細長い形をしています。
複雑なやつだとT2ファージなんてのがいます。
b0118096_11534165.jpg

こいつは大腸菌に寄生するのですが、下にある足の部分で大腸菌表面に取り付き、軸の部分が縮んでプシュッと針を刺します。その針を通して上にある殻の中にあるRNAを大腸菌の内部に送ります。

さて、こいつらウイルスの増殖方法ですが、T2ファージみたいに自分の核酸(遺伝子情報)を宿主の内部に送りつけます。すると、宿主細胞はそのRNAを自分のものだと誤解して(?)新しくRNAを作るとともに、カプシド(ウイルスの殻)を内部でどんどん作り出します。
こうして作られたウイルスRNAとカプシドはドッキングして、ある程度まで増殖すると宿主の細胞をぶち壊して外へと出ていきます。そして新たな宿主探しの旅へと出かけます。


以上で述べたのが基本的なウイルスなのですが、インフルエンザウイルスやエイズウイルスはもう少し異なった形をしています。
実は「エンベロープ」という膜をカプシドの周りに持っているのです。
次が模式図。
b0118096_124524.jpg

中央にあるのは上でお見せしたものと同じですが、⑥という膜がついています。
これは実は宿主となっていた細胞の細胞膜です。
増殖の仕方は上で述べたのと大差ないのですが、こいつらは宿主細胞から出ていくときに、その細胞膜まで盗んでいきます。
このエンベロープという膜をもつウイルスを上のやつらと区別して――しまった、名称を忘れました。「~ウイルス」とつけているのですが、思い出したらコメント欄にでも補足します。
さてこいつらの特徴はエンベロープを持っていることだけではありません。
⑦というのがあると思いますが、これは宿主細胞の細胞膜に埋まっていたタンパク質で、「スパイク」と言います。

と、細胞膜の構造についてあまり知らない方もいるかもしれませんね。少しだけ説明します。
細胞膜とは生物が持っている膜のことで、植物なら細胞膜の外にさらに細胞壁という固い殻をもっています。
細胞膜は「リン脂質二重層」という膜でできてます。
リン脂質とは油なわけですが、家庭科とかで石鹸の仕組みを教わった方はわかると思いますが、親水基(水に対して親和的)と疎水基(水を嫌う部位、代わりに油に対して友好的)の二つの部分でできてます。次の絵みたいな感じですね(リン脂質は疎水基が二本ありますが)。
b0118096_12231260.jpg

ただ細胞の外も内側も水で満ちています。そのためリン脂質は互いに疎水基を内側へと向け、親水基を外側へと向けています。だからリン脂質「二重」層と呼ばれるわけです。
で、次のがその様子。
b0118096_13203531.jpg

ここでリン脂質の二重層も確認してもらいたいのですが、間にタンパク質が埋まっていること、またそのタンパク質から糖鎖が伸びていることも見てください。これらは細胞の識別に関与しています(ガンの話をするときにまたこれを使います)。
わかりやすいのは血液型についてで、人間にはA・B・AB・O型とありますが、これはタンパク質から伸びている糖鎖によって識別されています。
具体的には、赤血球の糖鎖にはAとBの二種類があり、Aのみを持っているとA型。BのみだとB型。A、B両方持っているとAB型。何も持っていないとゼロを表すO型となります。

――なんかウイルスの話からちょいと離れてしまいましたが……、
戻ります。
インフルエンザやエイズウイルスはこの宿主の細胞膜とタンパク質を持っています。で、こいつら(特にエイズウイルス)が厄介なのは、このウイルスが体内に侵入してきたときに免疫機構である白血球らがとりあえず食いつくのですが、白血球はウイルスのスパイクを感知して「あ、なんだ俺らの細胞じゃん」と誤認してしまうのです。なにせ元々は(他人のでも)同じ人間の細胞由来のタンパク質ですから。そのためこれらのウイルスは悠々と体内へと侵入し、宿主細胞へと取り付くわけです。


以上ちょいと長くなりましたがウイルスの基本構造です。大きく分けて二種類いるということですね。

なお以前に「ウイルスは生物ではない」と少し触れておきました。これについてもざっと説明します。
現在、学者によって生物(あるいは生命)の定義は様々です。で、その中でいくつかの条件を提示しているわけですが、その多くに含まれている条件として、
1. 自己増殖能がある(つまり自分の力だけで増えられる)。
2. 自ら栄養を取り込むことができる。
という二つがあります。
上で述べてきたように、ウイルスは宿主に自分の子孫を作ってもらうわけで、1.の条件を満たしません。また、栄養もとらないので2.も外れます。
ですので、ウイルスは生物ではない、ということになります。
ようはウイルスは単純に化学物質でしかなくて、実際に真空中でも生きて(?)いられます。

さてウイルスのお話はこのくらいでしょうか。
インフルエンザの話も繋がりがいいのですぐにいきたいですね。今日まだ大丈夫かな? ちょっとチャレンジしてみます。

 ***

9日の12時40分過ぎです。
さすがに自分の部屋の混沌とした様子に愕然とし、少し片付けました。というか急ぎの文献が必要だったのが実際のところ。
深夜の二時から八時過ぎまでかけて上に写したのとは反対の方を整理(&文献探し)しました。
次の写真がその結果。
b0118096_12494793.jpg

ここに積んであった荷物が半分以上減りました。(え? 荷物の行き先? ……聞かないでください;;)
ちなみに段ボールの中身は見る機会の少ないだろうという専門書や論文のコピーです。
なお、この右にはクローゼットがあるのですが…………こちらは手のつけようがありません。引っ越すときがきたらどうしよう……。
by zattoukoneko | 2010-01-08 13:43 | 生物・医療 | Comments(1)
Commented by zattoukoneko at 2010-01-08 15:44
あ、エンベロープを持ってるのは「レトロウイルス」かな?
正確にはもっと細かい条件が必要なのですが、深みに入りすぎるので大雑把にこう分けときます。
(専門でやる人、大学受験で生物を使う人は各人で確認してください)


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