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微生物学:ヌクレオチドシグナルが細菌免疫の活性化と抑制を調整する

Nature 652, 8111 doi: 10.1038/s41586-026-10135-0

細胞のヌクレオチドプールは、ウイルス感染に対する宿主免疫応答の重要な中心である。ヌクレオチドプールを破壊する免疫エフェクタータンパク質によって、動物細胞や細菌細胞はさまざまなウイルスを広く制限できるようになるが、ヌクレオチド利用可能性の低下は細胞毒性を誘導し、宿主適応度を制限し得る。今回我々は、このトレードオフを克服する、細菌の抗ファージ防御系Cloverを特定した。Cloverはデオキシヌクレオシドトリホスホヒドロラーゼ酵素(CloA)をコードしており、CloAはファージによる活性化合図と、パートナー調節酵素(CloB)が作り出す抑制性ヌクレオチド免疫シグナルの両方に動的に応答する。細胞におけるCloverによるファージの増殖阻害実験と、in vitroでの酵素機能の再構築により、CloAは、細胞のdTTPレベルを上昇させるウイルス酵素に応答するdGTPアーゼであることが実証された。我々は、感染が起こっていない状況でのCloA活性化を抑制するため、CloBはdTTP関連抑制性ヌクレオチドシグナルであるp3diT(5′-トリホスホチミジル-3′5′-チミジン)を合成し、これがCloAに結合してその活性化を抑制することを示す。CloAの活性化状態と抑制状態のクライオ電子顕微鏡構造から、dTTPとp3diTがいかに異なるアロステリック部位を制御し、エフェクター機能を調節しているかが明らかになった。我々の結果は、ヌクレオチドシグナルが抗ウイルス免疫の活性化と抑制の両方をどのように調整しているかを明らかにし、細胞が防御と免疫介在性の毒性のバランスとをどのように保っているかを説明するものである。

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