本报讯（记者李晨）华中农业大学农业微生物学国家重点实验室、生命科学与技术学院教授韩文元课题组发现，一种古菌Ago蛋白在识别病毒入侵后激活细胞膜上的毒性效应蛋白，通过引发细胞膜去极性化杀死被感染的细胞，从而抑制病毒增殖并为细胞群体提供免疫保护。这种免疫策略被称为“流产感染”，为多种免疫系统采用。该研究首次发现原核Ago系统通过介导“流产感染”抵御病毒入侵。近日，相关成果在线发表于《细胞—宿主和微生物》。
生物信息学分析预测了一类短型、缺失核酸酶活性的原核Ago蛋白。这类Ago约占全部原核Ago的一半，但长期以来缺乏功能解析。
研究人员在冰岛硫化叶菌中发现了编码短Ago蛋白的保守基因簇，该基因簇另外还编码一个可能的转录调控因子（AgaR）与两个未知功能的蛋白（Aga1与Aga2），预示它们可能组成免疫系统（SiAgo system）协同发挥作用。
研究发现，Ago和Aga1组成稳定的二元复合体，且具有核酸片段介导的特异性识别互补核酸的能力。Aga2是一个跨膜蛋白，作为毒性因子发挥功能，在过量表达时能导致细胞膜去极性化。Aga2特异性结合磷脂酸和磷脂酰肌醇磷酸，这种特性与动物细胞中介导程序性细胞死亡的多种因子相似，反映了古菌与动物细胞自杀机制的保守性。另外，Ago-Aga1复合体直接与Aga2相互作用，且在病毒入侵后更多地被招募到细胞膜上。
据此，研究人员提出了SiAgo system的工作模型：Ago-Aga1复合体通过核酸识别感知病毒入侵，通过直接互作激活Aga2介导细胞膜去极性化，从而杀死被感染的细胞。
该研究揭示了一种新型免疫模式：丧失了核酸酶活性的Ago蛋白仍保持核酸特异性识别的能力，因而可以感知病毒的入侵，然后激活相关的效应蛋白，通过“流产感染”提供免疫保护。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.chom.2022.04.015
