Nature | 以色列魏茨曼研究所揭示植物和细菌免疫中保守的抗病毒信号传导机制！

在动物和植物免疫系统中，Toll/白细胞介素-1受体（TIR）结构域作为免疫受体的信号传导成分，识别入侵病原体的分子元素（Annual Review of Plant Biology | 植物和动物细胞内守护者NLRs的比较概述！）。在人体中，Toll样受体中的TIR结构域通过蛋白质-蛋白质相互作用传递信号。植物含TIR的免疫受体先前已被证明具有酶的活性，并被报道在识别病原体后产生一种分子，是环化二磷酸腺苷核糖的变体（v-cADPR）。植物TIRs的激活导致了一种被称为超敏反应的细胞自杀形式，它可以防止病原体的繁殖。据目前所知，植物TIRs的酶活性参与细胞死亡的机制是未知的。

2021年12月1日，国际顶级学术期刊Nature发表了以色列魏茨曼科学研究所Rotem Sorek团队的最新相关研究成果，题为Antiviral activity of bacterial TIR domains via immune signalling molecules的研究论文。

TIR结构域是动物和植物免疫系统的一个典型组成部分。在植物中，免疫受体对细胞内病原体的感应会触发它们的TIR结构域产生一种分子，是环状ADP-核糖的变体。据推测，这种分子通过一种尚待解决的途径介导植物细胞死亡。TIR结构域也被证明参与了一种叫做Thoeris6的细菌抗噬菌体防御系统，但Thoeris防御的机制仍然未知。在这篇文章中，科研人员表明，噬菌体侵染会触发Thoeris TIR结构域蛋白产生一种环状ADP-核糖的异构体。这个分子信号激活了第二个蛋白，ThsA，然后耗尽了细胞中的必需分子烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD），导致侵染失败和细胞死亡。科研人员还表明，与真核生物的先天免疫系统类似，细菌的TIR-域蛋白决定了对入侵病原体的免疫特异性。科研人员的结果描述了细菌的抗病毒信号通路，并表明细胞内信号分子的产生是TIR结构域的一种古老的免疫功能，在植物和细菌免疫中都是保守的。

图1：Thoeris导致顿挫感染和NAD+耗尽

图2：ThsA的NAD酶活性是由表达TIR的感染细胞中产生的小分子触发的

图3：ThsB在噬菌体感染后产生一种cADPR的异构体

图4：ThoerisTIR蛋白决定防御的特异性

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