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2023年11月22日,美国波士顿达纳-法伯癌症研究所等机构的研究人员在Nature发表了题为Structural basis of Gabija anti-phage defence and viral immune evasion的文章。
细菌编码数百种不同的防御系统,保护免受病毒感染并抑制噬菌体繁殖。Gabija是最普遍的抗噬菌体防御系统之一,存在于所有已测序的细菌和古细菌基因组的15%以上,但Gabija如何保护细胞免受病毒感染的分子基础仍然知之甚少。
该研究使用x射线晶体学和冷冻电镜来定义Gabija蛋白如何组装成一个约500 kDa的超分子复合物,降解噬菌体DNA。Gabija蛋白A (GajA)是一种DNA内切酶,四聚体形成抗噬菌体防御复合物的核心。两组Gabija蛋白B (GajB)二聚体在复合物的两侧对接,形成4:4的GajAB组装,这对体内噬菌体抗性至关重要。研究人员发现噬菌体编码的蛋白Gabija anti-defense 1 (Gad1)直接结合Gabija GajAB复合物并使防御失活。病毒抑制状态的冷冻电镜结构显示,Gad1形成一个包裹GajAB复合物的八聚体网,抑制DNA识别和切割。该研究结果揭示了Gabija抗噬菌体防御复合物组装的结构基础,并定义了一种独特的病毒免疫逃避机制。