Küçük bir sinyal molekülü olan siklik yani halkasal ADP ribozunun (cADPR) izomerleri, bakteri ve bitkiler patojenlere tepki verdiğinde üretilir. Halkalaşma, kendileri de konformasyonel değişikliklerle aktive olan Toll/interlökin-1 reseptör (TIR) domeyni (bölgesi) olan proteinler tarafından yönetilir. Bir halkasal izomer yani 3′cADPR, bakterilerde bakteriyel anti-faj (faj=bakteri virüsleri) savunma sistemlerini aktive eder ve bitkilerde bağışıklığı bastırır.
Bakterilerden hayvanlara ve bitkilere kadar organizmalar kendilerini patojenlere karşı savunmalıdır. Homolog protein motifleri, tüm organizmaların bağışıklık yolaklarında bulunur. Böyle bir motif, ilk tanımlandığı yer olan memeli bağışıklık reseptörlerinden (Toll benzeri reseptörler ve interlökin-1 reseptörleri) adını alan TIR domeynidir. Tüm organizmalardan gelen çoğu TIR domeyni arasında iki özellik paylaşılır: kendi kendine ilişki kurma yeteneği ve nikotinamid adenin dinükleotidinin (oksidize formu) (NAD+) bölünmesini içeren enzimatik aktivite. NAD+, birçok hücresel süreçte rol oynayan redoks özelliklerine sahip bir metabolittir. Bazı durumlarda, NAD+’nın bölünmesi, siklik adenosin monofosfat (ADP)-riboz (cADPR) izomerlerinin üretimine yol açar.
Bakterilerde, TIR domeyni içeren proteinler tarafından NAD+ parçalama aktivitesi, konakçı bağışıklığının baskılanmasının yanı sıra savunma sinyalinde de rol oynar. Buna karşılık gelen bir yolak, Thoeris savunma sistemi olarak adlandırılır. Bu sinyal yolağı, bakterileri faj enfeksiyonuna karşı korur ve thsA ve thsB genlerini içerir. Faj enfeksiyonu üzerine, ThsB (o da bir TIR domeynli proteindir) NAD+’ı parçalar ve enfekte olmuş hücrenin ThsA aracılı öldürülmesini aktive eden ve böylece bakteri popülasyonunu koruyan bir cADPR izomeri üretir. Bir cADPR izomeri üreten başka bir bakteri proteini, bitki bağışıklığının baskılanmasında rol oynayan Pseudomonas syringae DC3000’den TIR domeyni, efektör protein olan HopAM1’dir.
Bilim Blogu: Zor Olanı Sormak! 