微生物学：ファージはNAD⁺を再構成して細菌の免疫に対抗する

細菌は、さまざまな抗ファージ防御系を通してファージ感染に対して防御する。近年、多くの防御系が、感染に応答してニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（NAD⁺）を切断し、ADPリボース（ADPR）とニコチンアミドにすることで、細胞のNAD⁺を枯渇させることが示されている。感染時のNAD⁺の枯渇は、ファージからこの必須分子を奪い、ファージの複製を妨げることが実証されている。本論文で我々は、大部分のファージは、感染細胞においてNAD⁺の分解産物からNAD⁺を再構成できる酵素経路を複数持っていることを示す。NAD⁺再構成経路1（NARP1）は2段階経路であり、1つ目の酵素がADPRをリン酸化してADPRピロリン酸（ADPR-PP）を作り、2つ目の酵素がADPR-PPとニコチンアミドを共役させてNAD⁺を生成する。NARP1をコードするファージは、ThoerisやDSR1、DSR2、SIR2–HerA、SEFIRなど、いずれも防御機構の一部としてNAD⁺を枯渇させる多様な防御系を無効化できる。系統発生解析によって、NARP1は本来ファージゲノムにコードされていることが分かり、これが細菌の防御に対抗する上でファージ特異的な機能であることが示唆された。2つ目の経路であるNARP2は、ファージがADPR-PPとは異なる代謝物を用いてNAD⁺を作ることによって細菌の防御を無効化できる。我々の知見は、防御系が枯渇させた分子をウイルスが再構築し、それによって宿主の免疫を無効化するユニークな免疫回避戦略を明らかにしている。

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