Activación del sistema antiviral de Thoeris mediante el conjunto de filamentos efectores SIR2

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La bioquímica
• Biología estructural

Sus antecedentes:

• Las bacterias poseen sofisticados sistemas de defensa antifágicos para combatir las infecciones virales.
• El sistema Thoeris, un notable mecanismo de defensa, comprende módulos de sensor (ThsB) y efector (ThsA).
• El mecanismo de activación de ThsA, a pesar de los datos estructurales, no estaba claro, particularmente su interacción con la molécula cíclica gcADPR.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar el mecanismo de activación de la proteína efector de Thoeris, ThsA.
• Determinar cómo la molécula cíclica sintetizada de 1'-3' ribosa ADP glicocíclica (gcADPR) desencadena la función efectiva de ThsA.
• Comprender la base estructural de la activación de ThsA y su papel en la defensa bacteriana.

Principales métodos:

• Síntesis in vitro de 1'-3' gcADPR utilizando la proteína dimérica ThsB'.
• Microscopía electrónica criogénica (cryo-EM) para determinar la estructura del ThsA activado.
• Ensayos bioquímicos para evaluar la hidrólisis del NAD+ y la formación del filamento ThsA.

Principales resultados:

• 1'-3' gcADPR se une al dominio SLOG de ThsA, iniciando su activación.
• El ThsA activado se somete a un ensamblaje de filamentos helicoidales de tetrámeros.
• La estructura cryo-EM revela que el ensamblaje de filamentos estabiliza la conformación activa del dominio SIR2, lo que facilita el rápido agotamiento de NAD +.
• ThsA exhibe una respuesta similar a un interruptor a la gcADPR, mediada por la formación de filamentos.

Conclusiones:

• La proteína de defensa bacteriana ThsA se activa mediante la unión a gcADPR, lo que lleva al ensamblaje de filamentos.
• La formación de filamentos estabiliza ThsA en su conformación activa, lo que permite una hidrólisis eficiente de NAD +.
• El sistema Thoeris emplea un mecanismo similar a un interruptor dependiente de la señal para una potente defensa antifágico.