Учёные обнаружили новый механизм в древнем пути иммунного ответа

Исследователи из лаборатории Джеймса Чэня в UT Southwestern обнаружили новый механизм, который бактерии используют для усиления эффективности иммунного ответа, опосредованного ферментом cGAS. Это открытие, опубликованное в Nature, раскрывает детали продолжающейся миллиарды лет "гонки вооружений" между бактериями и поражающими их вирусами (бактериофагами).

Ключевые открытия:

  • Работа подтверждает, что противовирусная функция пути cGAS высоко консервативна — от бактерий до млекопитающих.
  • Обнаружен новый механизм, с помощью которого бактерии усиливают активность cGAS для преодоления контратак бактериофагов.
  • Учёные идентифицировали ранее неизвестную модификацию белка, усиливающую бактериальную защиту через cGAS.

Механизм "гонки вооружений":

  1. Бактериальная защита: cGAS в бактериях, как и у людей, работает в сигнальном пути, производя второе посредство — cGAMP (циклический GMP-AMP), для борьбы с вирусной инфекцией.
  2. Контратака фагов: Некоторые фаги производят белок, который действует как "губка", связывая и нейтрализуя cGAMP, что позволяет вирусу реплицироваться.
  3. Ответ бактерий: В ответ некоторые бактерии адаптировались, увеличивая ферментативную активность cGAS, чтобы производить избыток cGAMP и "переполнить" фаговую "губку".

Значение исследования:

  • Изучение антифаговой защиты у бактерий ранее привело к открытию системы CRISPR, используемой для редактирования генов. Новые данные о пути cGAS также могут привести к разработкам в биотехнологии и медицине.
  • Понимание древнего противостояния "бактерии-фаги" может дать новые insights в механизмы человеческих болезней и стратегии их лечения.

Доктор Чэнь, получивший в 2019 году Breakthrough Prize за открытия, связанные с cGAS, отметил, что эта работа подчёркивает фундаментальную важность данного пути в иммунной системе. Ведущий автор исследования, Джастин Дженсон, Ph.D., был удостоен за эту работу высшей награды UT Southwestern для постдоков — премии Брауна-Гольдштейна.