2026-06-04 英国研究イノベーション機構（UKRI）
◆従来、免疫応答は主に免疫細胞や抗体による防御に注目されてきたが、本研究は個々の細胞が内部で病原体を検知し、排除する仕組みに焦点を当てた。研究の結果、細胞内には感染を感知すると迅速に活性化される分子ネットワークが存在し、病原体の増殖を抑制するとともに、損傷した細胞成分や侵入した微生物を分解・除去することが明らかになった。この過程には細胞内輸送や分解機構が関与し、感染拡大を防ぐ重要な役割を果たしている。また、この防御システムの異常は感染症への感受性増加だけでなく、炎症性疾患や自己免疫疾患とも関連する可能性が示唆された。
◆研究成果は、感染症に対する生体防御の理解を深めるだけでなく、新たな抗感染症治療法や免疫調節薬の開発につながる可能性を持つ。細胞レベルの自然免疫機構の解明として、基礎医学および創薬研究に重要な知見を提供する成果である。
Super-resolution image of an LC3-positive autophagosome engulfing a TRIM21 and antibody-coated adenovirus. Credit: Claudia Puri, Matthew J. Gratian, Anna Albecka, and Tyler Rhinesmith
＜関連情報＞
- https://www.ukri.org/news/how-cells-fight-infection-from-the-inside/
- https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(26)00285-6
TRIM21はウイルスと細菌の選択的オートファジーを誘導する TRIM21 induces selective autophagy of viruses and bacteria
Tyler Rhinesmith ∙ Anna Albecka ∙ Marina Vaysburd ∙ … ∙ Patrycja Kozik ∙ David C. Rubinsztein ∙ Leo C. James
Molecular Cell Published:June 4, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.molcel.2026.04.031
Highlights
- Antibodies direct viruses and bacteria for post-infection xenophagy
- TRIM21 regulates ADX via its ubiquitination activity
- ADX protects against pathogenic Salmonella infection in vivo
Summary
TRIM21 is an exceptionally versatile ubiquitin ligase that can be directed by antibodies to target oligomeric protein scaffolds, viral capsids, and proteopathic aggregates for intracellular degradation. How the cell degrades these typically resistant substrates remains poorly understood. To address this, we used TRIM21 viral restriction to create a genome-wide phenotypic screen for antibody-dependent capsid degradation. We identify an antimicrobial selective macroautophagy pathway in mammalian cells, which we term “antibody-directed xenophagy” (ADX). We show that this mechanism restricts structurally diverse pathogens, including adenovirus and Salmonella. Using quantitative microscopy, we demonstrate that TRIM21 rapidly intercepts antibody-pathogen complexes, leading to ubiquitin ligase activation. Following this, selective autophagy adaptors are recruited, and viral cargoes are delivered to lysosomes. This process reduces Salmonella pathology and bacterial tissue invasion in mice. We propose that TRIM21 evolved through competition with pathogens to induce autophagy of diverse and complex substrates, potentially explaining its versatility for targeted protein degradation.
