文章信息
文章題目：Cyclic dinucleotide-induced filamentous assembly of phospholipases governs broad CBASS immunity
期刊：Cell
發(fā)表時(shí)間：2025年5月8日
主要內(nèi)容：北京理工大學(xué)高昂團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院生物物理所高璞團(tuán)隊(duì)合作，在 Cell 雜志發(fā)表了題為 Cyclic dinucleotide-induced filamentous assembly of phospholipases governs broad CBASS immunity 的研究論文，揭示了 CBASS 系統(tǒng)磷脂酶類(lèi)效應(yīng)蛋白在響應(yīng)環(huán)狀寡核苷酸分子后，自組裝形成超分子纖維結(jié)構(gòu)，進(jìn)而降解細(xì)菌內(nèi)膜完成細(xì)胞殺傷的分子機(jī)制。這一發(fā)現(xiàn)不僅拓展了細(xì)菌免疫應(yīng)答的多樣性，也為開(kāi)發(fā)新型抗病毒策略和可控細(xì)胞裂解工具提供了理論依據(jù)。
原文鏈接：https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00457-X
使用TransGen產(chǎn)品：
Trans10 Chemically Competent Cell (CD101)
研究背景
在億萬(wàn)年的進(jìn)化博弈中，細(xì)菌與噬菌體持續(xù)處于攻擊-防御-反擊的狀態(tài)。為抵御噬菌體入侵，細(xì)菌演化出一套被稱為"原核免疫系統(tǒng)"的精妙防御機(jī)制，其中基于環(huán)狀寡核苷酸的抗噬菌體信號(hào)系統(tǒng)（CBASS）備受關(guān)注。該系統(tǒng)在感知噬菌體感染后，通過(guò)合成環(huán)狀寡核苷酸第二信使分子實(shí)現(xiàn)信號(hào)級(jí)聯(lián)放大，進(jìn)而激活下游效應(yīng)蛋白，觸發(fā)細(xì)菌提前死亡以阻斷噬菌體復(fù)制擴(kuò)散。作為廣泛分布于超過(guò) 10% 細(xì)菌和古菌中的多樣化防御體系，CBASS 與高等生物的 cGAS-STING 免疫通路具有顯著進(jìn)化同源性。然而，CBASS 系統(tǒng)中最早被發(fā)現(xiàn)、分布最廣的磷脂酶類(lèi)效應(yīng)蛋白，其被激活并發(fā)揮細(xì)胞殺傷功能的分子機(jī)制仍不明確，是該領(lǐng)域長(zhǎng)期未解決的問(wèn)題。
文章概述
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，大腸桿菌來(lái)源的 CBASS 磷脂酶類(lèi)效應(yīng)蛋白 CapE 在未被激活的靜息狀態(tài)下以二聚體形式存在，其底物通道處于封閉狀態(tài)，該效應(yīng)蛋白對(duì)環(huán)狀寡核苷酸信號(hào)分子 Cua 具有極高親和力。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，向 CapE 溶液中加入 cUA 后，蛋白從溶液狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z態(tài)。冷凍電鏡結(jié)構(gòu)分析表明，cUA 的結(jié)合觸發(fā) CapE 發(fā)生關(guān)鍵構(gòu)象變化，CapE 二聚體以“頭尾相接”的線性堆疊自組裝形成纖維狀超分子復(fù)合物，促使底物通道開(kāi)放、催化位點(diǎn)暴露，從而激活磷脂酶類(lèi)效應(yīng)蛋白活性并引發(fā)細(xì)胞膜裂解。通過(guò)定點(diǎn)突變、脂質(zhì)體模擬及冷凍電鏡斷層掃描等實(shí)驗(yàn)，研究者驗(yàn)證了 CapE 在識(shí)別信號(hào)分子、自組裝和催化過(guò)程中的關(guān)鍵功能位點(diǎn)，CapE 在響應(yīng) cUA 后能夠通過(guò)自組裝介導(dǎo)膜裂解，并觀察到噬菌體感染時(shí)細(xì)菌內(nèi) CapE 纖維結(jié)構(gòu)的形成。值得注意的是，霍亂弧菌同源蛋白 CapV （CapE同源蛋白）在結(jié)合 3′3′-cGAMP 后也呈現(xiàn)類(lèi)似纖維組裝現(xiàn)象，提示超分子自組裝介導(dǎo)細(xì)胞殺傷可能是 CBASS 磷脂酶類(lèi)效應(yīng)蛋白的保守機(jī)制。有趣的是，該機(jī)制與真核生物 cGAS-STING 通路中多聚化激活模式高度相似，揭示盡管細(xì)菌通過(guò)直接裂解阻斷病毒傳播，而真核細(xì)胞發(fā)展出精細(xì)免疫應(yīng)答，但兩者核心分子邏輯在進(jìn)化上具有同源性，暗示數(shù)十億年前基因“分家”后仍保留著共同的防御策略框架。
CBASS磷脂酶類(lèi)效應(yīng)蛋白的抗噬菌體免疫機(jī)制
該研究系統(tǒng)性地揭示了 CBASS 系統(tǒng)磷脂酶類(lèi)效應(yīng)蛋白響應(yīng)環(huán)狀寡核苷酸信號(hào)分子后的自組裝及細(xì)胞殺傷機(jī)制，為深刻理解細(xì)菌抗病毒系統(tǒng)的作用模式提供了關(guān)鍵信息，并為基于該系統(tǒng)的分子生物學(xué)工具的開(kāi)發(fā)提供了重要基礎(chǔ)。
全式金生物產(chǎn)品支撐
優(yōu)質(zhì)的試劑是科學(xué)研究的利器。全式金生物的 Trans10 Chemically Competent Cell (CD101)助力本研究。產(chǎn)品自上市以來(lái)，深受客戶青睞，多次榮登知名期刊，助力科學(xué)研究。
Trans10 Chemically Competent Cell (CD101)
本產(chǎn)品經(jīng)特殊工藝制作，可用于 DNA 的化學(xué)轉(zhuǎn)化。使用 pUC19 質(zhì)粒 DNA 檢測(cè)，轉(zhuǎn)化效率高達(dá) 108 cfu/μg DNA 以上，具有硫酸鏈霉素（StrR）抗性。
產(chǎn)品特點(diǎn)
? 適用于藍(lán)白斑篩選。
? 適用于高效 DNA 克隆和質(zhì)粒擴(kuò)增，能保證高拷貝質(zhì)粒的穩(wěn)定復(fù)制。
全式金生物的產(chǎn)品再度亮相 Cell 期刊，不僅是對(duì)全式金生物產(chǎn)品卓越品質(zhì)與雄厚實(shí)力的有力見(jiàn)證，更是生動(dòng)展現(xiàn)了全式金生物長(zhǎng)期秉持的“品質(zhì)高于一切，精品服務(wù)客戶”核心理念。一直以來(lái)，全式金生物憑借對(duì)品質(zhì)的執(zhí)著追求和對(duì)創(chuàng)新的不懈探索，其產(chǎn)品已成為眾多科研工作者信賴的得力助手。展望未來(lái)，我們將持續(xù)推出更多優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，期望攜手更多科研領(lǐng)域的杰出人才，共同攀登科學(xué)高峰，書(shū)寫(xiě)科研創(chuàng)新的輝煌篇章。
使用Trans10 Chemically Competent Cell (CD101) 產(chǎn)品發(fā)表的部分文章：
? Wang J G, Li Z, Lang H, et al. Cyclic-dinucleotide-induced filamentous assembly of phospholipases governs broad CBASS immunity [J]. Cell, 2025.(IF 45.5)
? Yuan T, Yang J, Xu D, et al. UBL7 is indispensable for spermiogenesis through protecting critical factors from excessive degradation by proteasomes[J]. Nature Communications, 2025.(IF 14.7)
? Huang J, Zhang X, Nie X, et al. Assembly and activation of EBV latent membrane protein 1[J]. Cell, 2024.(IF 45.5)
? Yao H, Song Y, Chen Y, et al. Molecular architecture of the SARS-CoV-2 virus[J]. Cell, 2020.(IF 45.5)
? Luo X, Wang X, Gao Y, et al. Molecular mechanism of RNA recognition by zinc-finger antiviral protein[J]. Cell reports, 2020.(IF 7.5)
