アスガルド古細菌の防御システムと真核生物の免疫の起源における役割

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アスガルド古細菌の防御システムと真核生物の免疫の起源における役割

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.09.13.557551v1

View ORCID ProfilePedro Leao, Mary E. Little, Kathryn E. Appler, Daphne Sahaya, Emily Aguilar-Pine, Kathryn Currie, View ORCID ProfileIlya J. Finkelstein, View ORCID ProfileValerie De Anda, View ORCID ProfileBrett J. Baker
doi: https://doi.org/10.1101/2023.09.13.557551
この論文はプレプリントであり、査読によって認証されていません。
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要旨
免疫システムは、ウイルス感染からの生存に不可欠である。近年、細菌において何十もの新しい抗ウイルスシステムが特徴付けられている。これらのシステムのいくつかは真核生物にも存在し、原核生物に由来すると考えられている。しかしながら、古細菌におけるこれらの防御機構についてはほとんど知られていない。今回、われわれは真核生物に近縁の古細菌、アスガルド古細菌において、2,610の完全な防御システムを同定した。これらには、アルゴノート、NLR、モコシュ、バイペリン、ラッサム、CBASSなど89のユニークなシステムが含まれる。アスガルド・ヴィペリン（asVip）とアルゴノート（asAgo）タンパク質は細菌と比較して高い頻度で存在し、真核生物と構造的に相同性を持つ。系統解析の結果、asVipは真核生物の祖先タンパク質であることが明らかになった。真核生物に最も近い系統であるホダ ルキア綱を含む細菌でasVipsを異種発現させると、強力な抗ファージ活性が示された。真核生物および細菌由来のアルゴノートタンパク質はアスガルド古細菌に起源を持つと考えられ、古代の構造的特徴を有している。AsAgosは、真核生物のRNA干渉（RNAi）の主要な構成要素であるアルゴノート-PIWIドメインを持っているようである。アスガルド古細菌の何百もの新しい防御システムの特性解析により、これらの古細菌が真核生物のウイルス防御の革新において重要な役割を果たしたことが明らかになった。真核生物との関係を考えると、これらの防御システムは生物医学やバイオテクノロジーに応用できるかもしれない。

利益相反声明
著者らは、競合する利益はないと宣言している。

著作権 このプレプリントの著作権者は著者／資金提供者であり、bioRxivにプレプリントの永続的な表示ライセンスを許諾している。CC-BY-NC 4.0国際ライセンスの下で利用可能です。
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2023年9月13日掲載
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