Cat1 forma redes de filamentos para degradar el NAD durante la respuesta antiviral tipo III CRISPR-Cas

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• Inmunología
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• Los sistemas CRISPR-Cas de tipo III proporcionan una defensa procariota contra los virus.
• Estos sistemas utilizan complejos guiados por ARN y mensajeros cíclicos de oligoadenilato (COA).
• Los efectores de pliegue de Rossmann (CARF) asociados con CRISPR se activan por cOA.

Objetivo del estudio:

• Investigar la función de Cat1, una proteína con un dominio CARF fusionado con un dominio Toll/interleucina-1.
• Elucidar el mecanismo por el cual Cat1 confiere inmunidad contra la infección viral.

Principales métodos:

• Ensayos bioquímicos para estudiar la función y las interacciones de las proteínas.
• Análisis del ensamblaje de proteínas y estructuras de orden superior.
• Investigando el papel de la nicotinamida adenina dinucleótido (NAD+) en la respuesta inmune.

Principales resultados:

• Cat1 proporciona inmunidad mediante la escisión y el agotamiento del nicotinamida adenina dinucleótido oxidado (NAD+).
• Este agotamiento induce la detención del crecimiento del huésped, impidiendo la propagación viral.
• Cat1 forma filamentos a través del apilamiento de dímeros, estabilizados por los ligandos de cOA.
• Los dominios TIR apilados dentro de los filamentos actúan como sitios catalíticos para la escisión de NAD+.
• Los filamentos se ensamblan en redes trigonales y pentagonales, mejorando la degradación del NAD+.

Conclusiones:

• Cat1 emplea una química sin precedentes para la defensa antiviral CRISPR-Cas.
• Cat1 utiliza el ensamblaje de proteínas de orden superior, formando filamentos y redes, para la función inmune.
• El agotamiento de NAD+ mediado por Cat1 representa un nuevo mecanismo en la inmunidad procariótica.