HIV（ヒト免疫不全ウイルス）の構造と特性

HIV（ヒト免疫不全ウイルス）は、エイズ（AIDS）を引き起こすウイルスです。CDCによると、HIVは白血球を標的にし、免疫系を破壊します。ウイルス粒子（ウリオン）は独特の構造を持ち、他のウイルスとは大きく異なります。

ウイルスの分類

HIVはレトロウイルスというグループに属し、宿主細胞がなければ増殖できません。レトロウイルスは遺伝情報としてDNAではなくRNAを持ちます。RNAは一本鎖で、ヌクレオチドはリボース、リン酸、塩基から構成されます。

特徴

HIVウリオンの直径は約100〜150ナノメートルです。粒子は脂質とタンパク質からなる「ウイルスエンベロープ」に包まれ、表面に約72本のスパイク様ポリペプチド鎖が突き出しています。これらのスパイクは細胞への結合を可能にします。内部のカプシドはp24タンパク質で構成され、弾丸形をしています。カプシド内にはインテグラーゼ、プロテアーゼ、逆転写酵素の3つの酵素があり、血流中でのウイルス複製に必須です。

増殖

HIVはヒトの細胞内でのみ増殖します。血液中でCD4タンパク質を持つT細胞を探し、スパイクがCD4に結合して融合します。ウリオンは内容物を細胞内に放出し、逆転写酵素によりRNAがDNAに変換されます。このDNAは核へ入り、インテグラーゼの助けで宿主ゲノムに組み込まれ「プロウイルス」となります。

感染拡大

プロウイルスは細胞が活性化すると宿主遺伝子として転写され、ウイルスのmRNAが生成されます。mRNAは細胞外へ放出され、同じ遺伝情報を持つ新しいウリオンを作り出し、他の細胞へ感染します。この正確なコピー機構によりウイルスは急速に広がります。

考慮点

HIVはわずか9つの遺伝子しか持たず、一般的なウイルスの約500個に比べて極めて少ないです。ウリオンが十分な数のT細胞を破壊すると免疫力が低下し、エイズが進行します。多くの患者は健康な人なら防げる感染症で死亡します。