Una proteína de fusión E1-E2 inicia la señalización inmune antiviral en las bacterias

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Inmunología
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• La inmunidad innata se basa en detectar la infección y activar las respuestas al tiempo que previene la autoinmunidad.
• La GMP-AMP sintasa cíclica humana (cGAS) detecta las infecciones virales, produciendo GMP-AMP cíclico (cGAMP) para la señalización antiviral a través de STING.
• Las bacterias poseen CD-NTasas, precursores evolutivos de cGAS, que detectan bacteriófagos y producen segundos mensajeros de nucleótidos.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar el mecanismo que controla la activación de la CD-NTasa bacteriana.
• Investigar el papel de la proteína 2 asociada a la CD-NTasa (Cap2) en la señalización inmune bacteriana.
• Comprender los orígenes evolutivos de la maquinaria similar a la ubiquitina transferasa.

Principales métodos:

• Microscopía criolectrónica para determinar la estructura del complejo Cap2-CD-NTasa.
• Ensayos bioquímicos para caracterizar la actividad ubiquitinotransferasa de Cap2.
• Pruebas enzimáticas para estudiar la función de la endopeptidasa Cap3.

Principales resultados:

• Cap2 actúa como una enzima tipo ubiquitina transferasa todo en uno, iniciando la activación de las CD-NTasas.
• Un estado reactivo-intermedio reveló que Cap2 conjugó el extremo de la CD-NTasa C con AMP.
• La actividad de Cap2 es equilibrada por Cap3, una endopeptidasa que divide los conjugados de CD-NTasa-objetivo.
• Este sistema mejora la producción cíclica de GMP-AMP (cGAMP).

Conclusiones:

• Las bacterias utilizan un sistema simplificado y antiguo similar a la ubiquitina transferasa para el control de la señalización inmune.
• Este mecanismo proporciona información sobre la evolución de las enzimas ubicuitas E1 y E2 en todos los dominios de la vida.
• El sistema Cap2-Cap3 representa una estrategia conservada para regular las respuestas inmunes innatas en las bacterias.