微生物新型防御系统的系统性发现与展望
李明,程飞跃,龚路遥,向华

Systematic discovery of novel prokaryotic defense systems: progress and prospects
Li Ming,Cheng Feiyue,Gong Luyao,Xiang Hua
表1 原核生物中几种主要的防御机制
Table 1 Brief summary of prokaryotic defense mechanisms
类别 防御机制/系统 标志性或关键性组分 分子机理 参考文献
主动防御机制 限制-修饰系统(restriction-modification, R-M) 限制性内切酶和DNA甲基化酶 切割病毒DNA中未甲基化的特定识别序列(通常有回文特征) [4]
CRISPR-Cas系统 CRISPR重复序列和Cas1等Cas蛋白 RNA指导特异性切割病毒核酸 [5,6]
原核Argonautes (pAgos) PIWI结构域蛋白 可能由DNA或RNA指导特异性切割外源核酸 [17,18]
BREX (bacteriophage exclusion) pglZ;pglX;brxA-B-C-L 抑制病毒DNA复制,具体分子机制未知 [19]
DISARM (defense island system associated with restriction-modification) DNA甲基化酶;解旋酶;DUF1998,PLD结构域 多基因的限制-修饰系统 [12]
Zorya系统 zorA-B-C,核酸酶基因(zorDzorE) 可能以未知机制靶向病毒DNA,并引起条件性流产感染 [13]
Thoeris系统 thsA(NAD+结合结构域)
thsB(TIR结构域)
机制未知,ThsB可能负责识别病毒组分 [13]
Druantia系统 DUF1998结构域 机制未知 [13]
Wadjet系统 jetA-B-C-D 可能在细胞分裂过程中干扰质粒分配 [13]
自杀防御机制 流产感染系统(abortive infection, Abi) 组分多样,一般为休眠的
蛋白
休眠的蛋白被病毒组分活化,并阻断宿主细胞的关键生理过程 [7]
毒素-抗毒素系统(toxin-antitoxin, TA) 一对毒性蛋白和抗毒性蛋白/RNA 抗毒素快速降解,从而释放毒素的细胞毒性 [8]