A proteína Cat1 recém -descoberta interrompe as infecções virais ao esgotar o combustível celular

Cada criatura viva na Terra precisa se proteger de coisas que prejudicariam. As bactérias não diferem. Apesar de sua relativa simplicidade, eles espalharam grandes estratégias defensivas contra invasores de vírus. O mais famoso é o CRISPR-LAS9, que é adaptado para uso humano como a primeira tecnologia de edição genética aprovada pelo FDA.

No ano passado, pesquisadores da Rockefeller’s Bacteriology, liderados por Luciano Marraffini, na MSKCC, liderados por Dinshaw Patel, estudaram os principais componentes imunológicos de alguns sistemas CRISPR chamados Efeitos do CARF. Essas armas recém -descobertas adotam abordagens diferentes para alcançar o mesmo objetivo: a prisão da atividade celular, que impede que o vírus se espalhe pelo restante da população bacteriana.

Em uma publicação recente em CiênciasOs cientistas declaram o mais recente entrevistado para o Karaf que descobriram e que formularam o CAT1. Graças à composição molecular incomumente complexa, essa proteína pode esgotar um futuro necessário para a função celular. Saí sem combustível, os planos de invasão viral são interrompidos para ataques adicionais.

O trabalho em grupo de nossos laboratórios revela a eficácia desses efeitos do CARF. O escopo de suas atividades moleculares é muito incrível. “

Luciano Marrafini, Rockefeller Laborat

Múltiplos sistemas de defesa

O CRISPR é um mecanismo no sistema imunológico adaptativo de bactérias e outros organismos únicos que fornecem proteção contra vírus, que são chamados de phass. Os seis tipos de sistemas CRISPR operam quase da mesma maneira: o RNA CRISPR determina o código genético estrangeiro, o que leva à enzima CAS a mediar uma resposta imune e geralmente lidera o material de gás.

Mas um conjunto crescente de evidências indica que os sistemas CRISPR publicam uma ampla gama de estratégias defensivas fora da tesoura genética. O Laboratório Merafini liderou a estrada em grande parte desta pesquisa. Em particular, eles estudavam uma categoria de moléculas nos sistemas CRISPR-LAS10 chamados efeitos CARF, que são ativados na infecção por bactérias.

Acredita -se que o CARF esteja trabalhando criando um ambiente de não hospedagem para a repetição viral. Por exemplo, o CAM1 CARF responde à atração da membrana da célula afetada, enquanto o CAD1 leva a um tipo de vaporização molecular, imergindo uma célula infectada com moléculas tóxicas.

Metabolismo fluido

Para o presente estudo, os pesquisadores queriam tentar identificar efeitos adicionais do CARF. Eles usaram o Foldseek, uma forte ferramenta de pesquisa em simetria estrutural, para encontrar o CAT1.

Eles descobriram que o CAT1 alerta sobre a presença de um vírus, ligando o secundário das partículas secundárias do mensageiro chamadas Adenil Rubia, ou Califórnia₄Que estimula a enzima a manter um futuro básico na célula chamada NAD⁺.

“Uma vez uma quantidade suficiente de NAD⁺ Christian Baka, o primeiro co -autor, estudante de estudos sênior do TPCB no laboratório Marafini, com uma função celular na suspensão temporária, diz que Al -Fajj não pode mais se espalhar e se espalhar para o restante da população bacteriana, que a célula cai em caso de uma competição de crescimento. Dessa forma, o CAT1 CAM1 e o CAD1 é semelhante ao que eles fornecem imunidade bacteriana no nível da população. “

Complexidade única

Mas, embora sua estratégia imunológica possa ser semelhante a outros efeitos do CARF, sua forma não é, como com o primeiro co-autor Puja Majumder, pesquisador pós-PHD do Laboratório Patel, por meio de análises estruturais detalhadas usando crio-aim.

Descobri que a proteína Cat1 tem uma estrutura incrivelmente complexa, pois é colada de Cat1 por CA₄ Molécula de sinal, formando fios longos em infecção viral e armadilha NAD⁺ Divórcios dentro de bolsos moleculares pegajosos. “Uma vez NAD⁺ Majumder explica que o metabólito é abalado por threads CAT1, não disponíveis para a célula. “

Ela acrescenta que a única complexidade estrutural da proteína não para por aí. “Os fios interagem entre si para formar um pacote espiral triplo, e esses pacotes podem ser expandidos para formar um feixe de cinco espirais”, diz ela. O objetivo desses componentes estruturais ainda deve ser investigado.

Também é incomum que o CAT1 pareça estar trabalhando por conta própria. “Geralmente nos 3º Sistemas CRISPR, você tem duas atividades que contribuem para o efeito da imunidade”, diz Baka. “No entanto, parece que a maioria das bactérias que criptografaram o CAT1 dependem principalmente do CAT1 para seu efeito imunológico”.

Marafini diz que esses resultados fazem novas perguntas interessantes. “Embora eu ache que provamos que as influências dos efeitos do grande carrosão são ótimos para impedir a repetição da FAJ, não teremos muito o que saber os detalhes de como eles o fazem. Será ótimo saber aonde esse trabalho nos leva depois disso”.