微生物学：細菌の多様なパターン認識受容体がファージのコアプロテオームを感知する
Nature 657, 8132 doi: 10.1038/s41586-026-10852-6
生命の全てのドメインにわたり、細胞内における外来分子の認識は、免疫にとって極めて重要である。真核生物のNOD様受容体などのSTAND NTPアーゼスーパーファミリーのタンパク質は、この過程において中心的な役割を担っている。細菌とアーキアでは、複数のSTANDファミリーがファージタンパク質を感知するが、それらの機能的な多様性についてはまだほとんど調べられていない。今回我々は、原核生物のSTAND NTPアーゼの体系的な系統発生学的解析を行い、抗ウイルス防御と関連する、構造的に異なる少なくとも90のファミリーを特定した。まず、未解明のAvs7ファミリーが、尾部を有するファージの主要キャプシドタンパク質（MCP）を認識することを示す。ネズミチフス菌（Salmonella enterica）のAvs7について得られた3つのクライオ電子顕微鏡による構造から、MCPによって誘導される大きな構造変化を通じて段階的に集合する、非対称でチョウ形の四量体が明らかになった。この四量体は、細菌の翻訳伸長因子Tu（EF-Tu）を、防御を増強する構造的な構成因子として取り込む。さらに我々は、687のファージ遺伝子からなるライブラリーを用いた遺伝学的スクリーニングにより、別の13のSTANDファミリーが、尾部を有するファージの中核的な構造・複製に関わる構成因子の大部分を網羅する、13の保存されたファージタンパク質を感知することを示す。これらには、MCPを感知する2つの異なるファミリー（Avs8とAvs10）と、その他の11のファミリー（Avs11–21）が含まれ、後者はそれぞれ、ポータル分子、ポータルアダプター、尾部ノズル分子、頭部–尾部連結分子、尾部ターミネーター、尾管タンパク質、尾部集合シャペロン、テープメジャータンパク質、DNAポリメラーゼ、ヘリカーゼ/RecA型ATPアーゼ、一本鎖DNAアニーリングタンパク質を認識する。まとめると我々の知見は、宿主因子を別の役割に転用する機構を明らかにし、構造に基づくパターン認識が細菌免疫の基本戦略であることを確立するものである。
