微生物学：DNAで制御される分子的保護は細菌の抗ファージ防御Hailongを制御する
Nature 643, 8072 doi: 10.1038/s41586-025-09058-z
動物細胞や細菌細胞は、ヌクレオチジルトランスフェラーゼ（NTアーゼ）酵素を使ってウイルス感染に応答し、また、cGAS-STING自然免疫やCBASS抗ファージ防御といった免疫シグナル伝達の主要な形態を制御している。今回我々は、NTアーゼ酵素を用いてDNAシグナルを恒常的に合成してファージ感染を防ぐ細菌防御系ファミリーを発見し、Hailongと名付けた。HalB（Hailong protein B）は、デオキシATPを一本鎖DNAオリゴマーへ変換するNTアーゼである。得られた一連のX線結晶構造から、HalBによる段階的なDNA合成機構は、de novoの酵素プライミングが可能なC末端チロシン残基から開始することが明らかになった。我々は、HalBによるDNAシグナルはパートナーであるHalA（Hailong protein A）エフェクター複合体に結合し、その活性化を抑制することを示す。HalA–DNA複合体の2.0 Å分解能でのクライオ電子顕微鏡構造によって、HalAは膜タンパク質であり、保存されたイオンチャンネルドメインと、DNAシグナルを結合して活性化を制御するユニークなクラウンドメインを有することが分かった。我々は、Hailongによる防御をin vivoで解析し、ファージ複製に必要なウイルスDNAエキソヌクレアーゼは、プライミングされたHalA複合体の遊離を誘発し、宿主細胞の保護的な増殖停止を誘導することを明らかにした。我々の結果は、抑制性のヌクレオチド免疫シグナルがファージ感染に対する分子的保護として働き得る仕組みを説明し、NTアーゼ酵素が抗ウイルス免疫を制御するために用いる機構をさらに拡大するものである。
