Cell | 动物病毒与细菌病毒在免疫逃逸中的保守性

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分享一篇最近发表在 Cell 上的文章,本文的题目是“Animal and bacterial viruses share conserved mechanisms of immune evasion”, 本文的通讯作者是来自美国哈佛医学院的 Philip J. Kranzusch。本文的核心是作者们发现动物痘病毒 poxvirus 会采取与噬菌体 bacteriophage 相同的策略,通过代谢降解宿主细胞内的核苷酸免疫信号分子,实现免疫逃逸。


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自然界中,动物、植物和细菌都需要具备辨别病毒感染和抵抗病毒复制的能力。比如,人具有 cGAS 蛋白来感知病毒的核酸,并通过合成 2’-5’, 3’-5’ cyclic GMP-AMP (2’3’-cGAMP) 来触发激活下游的免疫过程。细菌也同样地通过 cGAS 类似的酶(叫做 cGAS/DncV-like nucleotidyl-transferases (CD-NTases))来感知噬菌体的感染,并合成 3’3’-cGAMP 来激活下游的抗病毒效应蛋白。
病毒也会采取多种策略来逃逸宿主的免疫反应。为了限制宿主对免疫原的识别,病毒会通过快速地突变,对蛋白上的氨基酸进行替换,从而避免与宿主的免疫蛋白相互作用。其次,病毒也会产生降解宿主免疫信号分子的酶,以及通过病毒复制因子来重塑宿主的信号转导和代谢。
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近期,基于结构预测的数据库(囊括了近 4000 种真核细胞病毒),作者在痘病毒中发现了一个之前未被报道的,与噬菌体 Acb1 免疫逃逸蛋白(降解细菌产生的免疫信号分子 3’3’-cGAMP),高度同源的蛋白 cGAMP PDE。考虑到这是一个真核细胞病毒,作者们就直接解析了该蛋白与 2’3’-cGAMP 共晶的蛋白结构,发现与结合了 3’3’-cGAMP 的噬菌体 Acb1 结构高度类似(Fig. 1A),并且具有降解 2’3’-cGAMP 的酶活(Fig. 1E)。
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作者们也发现动物病毒 cGAMP PDE 可以降解不同物种产生的核苷酸免疫信号因子,比如细菌的 3’3’-cGAMP, 3’3’-cGG, 3’3’3’-cAAA,但是,相比之下,该病毒对动物细胞产生的 2’3’-cGAMP、3’2’-cGAMP 和 2’3’-cGG 具有更高效的降解能力(Fig. 3B)。最后,作者们将噬菌体的 Acb1 蛋白替换为动物病毒的 cGAMP PDE,该蛋白也能帮助噬菌体发挥免疫逃逸的功能。
本文作者:Zihua Liu
责任编辑:WYQ
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867424008894
文章引用:10.1016/j.cell.2024.07.057




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