ウイルス

I

プロローグ

細胞に寄生して増殖する病原体。細胞構造をもたず、細菌より小さい。ウイルスとは、病毒を意味するラテン語に由来する。これまでに数百ものウイルスが発見されており、インフルエンザ、天然痘、小児麻痺、エイズなど広範な病気の原因となっている。ヒトの癌の原因となるものもあり、動物や植物にもさまざまな病気をひきおこす。

II

発見と培養の歴史

1892年、ロシアの植物学者ドミトリー・イワノフスキーがのちにタバコモザイクウイルスといわれる細菌濾過(ろか)器を通過する微粒子を発見し、ウイルスの存在が確認された。98年にはオランダの植物学者マルティヌス・ベイエリンクによって、これらの感染症をひきおこす粒子にウイルスという名前がつけられた。数年後には細菌に感染して成長するウイルスが発見された。これらのウイルスは、カナダ生まれの細菌学者デレルによってバクテリオファージ(バクテリアを食うもの)と名づけられた。

その後、1935年にアメリカの生化学者スタンリーがタバコモザイクウイルスを結晶化した。このウイルスは遺伝物質であるRNA(リボ核酸)とタンパク質の殻だけでできていることが判明した。40年代に電子顕微鏡が開発されて、ウイルスを視覚的にとらえることが可能になった。つづいてウイルスの濃縮と精製につかわれる高速遠心分離機が開発された。50年代には、試験管内でウイルスを複製させる細胞の培養法が開発され、動物ウイルスの研究は新しい時代に入った。その後、多数のウイルスが発見され、それらの物理的および化学的特徴が次々に分析された。

III

特徴

ウイルスとは、RNAまたはDNA(デオキシリボ核酸)のどちらかと、タンパク質あるいはそれに脂質または炭水化物がくわわった保護殻からなり、光学顕微鏡では観察できない。すべて細胞内に寄生して増殖する。核酸はふつう1分子で、一重あるいは二重の鎖状の形をしている。しかし、2本以上にわかれた数個の核酸をもつウイルスもある。

タンパク質の殻はカプシドとよばれ、カプシドのタンパク質構成単位をカプソメアという。核酸と殻をあわせたものがヌクレオカプシドである。この外側にさらに脂質などからなるエンベロープ(被膜)をもつウイルスもある。粒子としての形態と増殖する条件をそなえたウイルス粒子をビリオン(ウイリオン)という。生きた細胞の外では、ウイルスは不活性高分子の粒子として存在する。

1

大きさと形

ウイルスの大きさと形はさまざまだが、3つに大別できる。対称性のある球状と、細長い棒状と、頭と尾をもつオタマジャクシ形(ある種のバクテリオファージ)である。最小のウイルスは正二十面体で、直径は18～20nm(ナノメートル：10億分の1m)である。最大のウイルスは棒状で、長さ数マイクロメートル(µm：100万分の1m)に達するものもあるが、幅はふつう100nmにみたない。

螺旋状(らせんじょう)の内部構造をもつウイルスの多くは、リポタンパク質か糖タンパク質の殻をもち、直径は60～300nm以上ある。バクテリオファージなどいく種かの複雑なウイルスは、頭部にくわえ、宿主の細菌につながる管状の尾部をもつ。ポックスウイルスは煉瓦(れんが)形で、複雑なタンパク質組成をもつ。しかし、複雑なウイルスやポックスウイルスは例外で、大半のウイルスは単純な形をしている。