细菌DSR2抗噬菌体防御和病毒免疫逃逸的分子基础

与防御相关的沉默调节蛋白2（DSR2）系统在原核生物基因组中广泛分布，为抵御噬菌体感染提供了强有力的保护。DSR2能够识别噬菌体的尾部管蛋白，通过消耗细胞内的NAD来诱导感染失败，这一过程会被另一种噬菌体编码的蛋白质DSR抗性蛋白1（DSAD1）抵消。在这里，研究人员展示了枯草芽孢杆菌的DSR2在不同状态下的冷冻电镜结构，包括其空状态、与尾管蛋白结合状态以及与DSAD1结合状态。DSR2组装成一个细长的四聚体，四个NADase催化模块聚集在中心，而调节感应模块则分布在四个远端角落。有趣的是，单体的尾管蛋白分别与DSR2四聚体的每个角落结合，形成一个4:4的DSR2-尾管蛋白复合体，这对于DSR2的NADase活性至关重要。DSAD1通过占据一个重叠区域与管蛋白竞争结合DSR2，从而抑制DSR2的免疫性。该研究结果为DSR2抗噬菌体防御系统的组装、激活和抑制提供了重要的新见解。

图1：apo DSR2四聚体的冷冻电镜结构

图2：病毒抑制DSR2防御的结构基础

图3：DSR2抗噬菌体系统的NADase激活机制示意图

参考来源：Huang J, Zhu K, Gao Y, Ye F, Li Z, Ge Y, Liu S, Yang J, Gao A. Molecular basis of bacterial DSR2 anti-phage defense and viral immune evasion. Nat Commun. 2024 May 10;15(1):3954. doi: 10.1038/s41467-024-48291-4. PMID: 38729958; PMCID: PMC11087589.