Nature：噬菌体抗CBASS和抗Pycsar核酸酶破坏细菌免疫力

先知报道

2022-04-26

CBASS和Pycsar是不同细菌中的抗噬菌体防御系统，使用环状核苷酸信号诱导细胞死亡并阻止病毒传播。噬菌体使用多种策略来击败宿主的CRISPR和限制性修饰系统，但没有已知的机制来逃避CBASS和Pycsar的免疫。有鉴于此，美国哈佛大学的Philip J. Kranzusch等研究人员，发现噬菌体抗CBASS和抗Pycsar核酸酶破坏细菌免疫力。

本文要点

1）研究人员发现，噬菌体编码的抗CBASS（Acb）和抗Pycsar（Apyc）蛋白通过专门降解激活宿主免疫的环状核苷酸信号来对抗防御。

2）通过对大肠杆菌和枯草杆菌的57个噬菌体进行生化筛选，研究人员发现来自噬菌体T4的Acb1和来自噬菌体SBSphiJ的Apyc1是免疫规避蛋白不同家族的创始成员。

3）Acb1与3′3′-cGAMP复合物的晶体结构确定了一种与金属无关的腺苷碱3′水解机制，使其能够广泛识别和降解环状二核苷酸和三核苷酸CBASS信号。Apyc1的结构揭示了一种金属依赖性的cNMP磷酸二酯酶，它利用宽松的特异性来针对Pycsar环状嘧啶单核苷酸信号。

本文研究表明，Acb1和Apyc1阻止下游效应器的激活，并在体内保护CBASS和Pycsar防御。活跃的Acb1和Apyc1酶在系统发育不同的噬菌体中是保守的，表明裂解宿主的环状核苷酸信号是噬菌体生物学中免疫规避的一个关键策略。

参考文献：

Samuel J. Hobbs, et al. Phage anti-CBASS and anti-Pycsar nucleases subvert bacterial immunity. Nature, 2022.

DOI：10.1038/s41586-022-04716-y

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04716-y