2024年2月21日,维尔纽斯大学等机构的研究人员在Nature发表题为Activation of Thoeris antiviral system via SIR2 effector filament assembly的文章。
为了在噬菌体(噬菌体)感染中存活下来,细菌发展了许多抗噬菌体防御系统。其中一些(例如,III型CRISPR-Cas,CBASS,Pycsar和Thoeris)由两个模块组成:一个负责感染识别的传感器和一个通过破坏关键细胞成分来阻止病毒复制的效应器。在 Thoeris 系统中,Toll/白细胞介素-1 受体 (TIR) 结构域蛋白 ThsB 充当传感器,合成环状 ADP 核糖的异构体,即 1′′-3′ 糖环 ADP 核糖 (gcADPR),该异构体结合在 ThsA 效应子的 Smf/DprA-LOG (SLOG) 结构域中,并激活沉默信息调节因子 2 (SIR2) 结构域介导的关键细胞代谢物 NAD+的水解。尽管ThsA的结构已经得到解决,但ThsA的激活机制仍不完全清楚。
该研究表明由二聚体ThsB′蛋白在体外合成的1′′-3′ gcADPR与ThsA SLOG结构域结合,从而通过触发ThsA四聚体的螺旋丝组装来激活ThsA。活化ThsA的低温电子显微镜(cryo-EM)结构表明,细丝组装稳定了ThsA SIR2结构域的活性构象,使NAD+快速耗尽。此外,研究人员证明了细丝的形成使ThsA能够对1′′-3′ gcADPR信号做出类似开关的响应。