[出典] "Phages overcome bacterial immunity via diverse anti-defence proteins" Yirmiya E, Leavitt A [..] Amitai G, Sorek R. Nature 2023-11-22. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06869-w [著者所属] Weizmann Institute of Science, Harvard Medical School, Dana-Farber Cancer Institute

 最近、バクテリアがファージに対して、CRISPR-Casや制限系以外の多様な防御システムを帯びていることが明らかにされたが [*1]、そのような多層的なバクテリア免疫にファージがどのように対処しているのかはほとんどわかっていなかった [*2]。イスラエルの研究チームは今回、バクテリア防御システムに対する感受性の違いを示す近縁のバチルス属ファージ群を解析し、Gabija系、Thoeris系、Hachiman系 [*1-1] を阻害する4つの異なる抗・バクテリア防御タンパク質ファミリーを発見した。
  • 抗・バクテリア防御タンパク質ファミリーのタンパク質Gad1、Gad2、Tad2、Had1は、それぞれの防御系との共発現や、ファージ・ゲノムへの導入により、バクテリアの防御活性を効果的に打ち消した。
  • これらの抗・防御タンパク質のホモログは、分類学的に多様なバクテリア種に感染する数百のファージに見いだされている。
  • 抗Gabijaタンパク質Gad1が、ファージ由来のDNAを切断するGabija防御システムの複合体を阻害することを示した。
  • 抗Thoerisタンパク質Tad2が、ファージに応答してThoeris TIRドメインタンパク質が産生する免疫シグナル分子を隔離する「スポンジ」であることも明らかにした。
 本研究は、ファージゲノムには、バクテリアの様々な防御機構を無力化する抗・防御タンパク質の武器庫 (an arsenal of anti-defense proteins) をコードされていることを示している。

[*1] ファージに対するバクテリアの防御システムに関するcrisp_bio記事と論文]
  1. CRISPRメモ_2018/03/03 [第10項] "Defense islands”に注目して45,000種を超えるバクテリアとアーケアのゲノムを解析し、微生物の抗ファージ防御システムを網羅的に探索し、9種類の新奇防御システムを実験検証 
  2. [20220427更新] 制限修飾系とタイプII CRISPR-Casシステムの連携でウイルスに対抗する
  3. 2919-11-13 [展望] バクテリアは、バクテリオファージに抗する多彩な防衛システムを共有することで、集団を守る.
  4. CRISPRメモ_2018/04/29 [第1項] NEWS & VIEWS] 新たなバクテリアの防衛システム. 
  5. "Remarkable mechanisms in microbes to resist phage infection" Dy RL, Richter C, Salmond GP, Fineran PC. Annu Rev Virol. 2014-06-27. 
  6. "The pan-immune system of bacteria: antiviral defense as a community resource" Bernheim A, Sorek R. Nat Rev Microbiol 2019-11-06. 
  7. "The arms race between bacteria and their phage foes" Hampton HG, Watson BNJ, Fineran PC. Nature 2020-01-15. 
  8. "SnapShot: Bacterial immunity" Tal N, Sorek R. Cell 2022-02-03. 
[*2] 関連crisp_bio記事