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

主要內容：北京理工大學(xué)高昂團隊與中國科學(xué)院生物物理所高璞團隊合作，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 系統磷脂酶類(lèi)效應蛋白在響應環(huán)狀寡核苷酸分子后，自組裝形成超分子纖維結構，進(jìn)而降解細菌內膜完成細胞殺傷的分子機制。這一發(fā)現不僅拓展了細菌免疫應答的多樣性，也為開(kāi)發(fā)新型抗病毒策略和可控細胞裂解工具提供了理論依據。

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，細菌與噬菌體持續處于攻擊-防御-反擊的狀態(tài)。為抵御噬菌體入侵，細菌演化出一套被稱(chēng)為"原核免疫系統"的精妙防御機制，其中基于環(huán)狀寡核苷酸的抗噬菌體信號系統（CBASS）備受關(guān)注。該系統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)現信號級聯(lián)放大，進(jìn)而激活下游效應蛋白，觸發(fā)細菌提前死亡以阻斷噬菌體復制擴散。作為廣泛分布于超過(guò) 10% 細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(zhù)進(jìn)化同源性。然而，CBASS 系統中最早被發(fā)現、分布最廣的磷脂酶類(lèi)效應蛋白，其被激活并發(fā)揮細胞殺傷功能的分子機制仍不明確，是該領(lǐng)域長(cháng)期未解決的問(wèn)題。

文章概述

研究團隊發(fā)現，大腸桿菌來(lái)源的 CBASS 磷脂酶類(lèi)效應蛋白 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)，該效應蛋白對環(huán)狀寡核苷酸信號分子 Cua 具有極高親和力。進(jìn)一步實(shí)驗發(fā)現，向 CapE 溶液中加入 cUA 后，蛋白從溶液狀態(tài)轉變?yōu)槟z態(tài)。冷凍電鏡結構分析表明，cUA 的結合觸發(fā) CapE 發(fā)生關(guān)鍵構象變化，CapE 二聚體以“頭尾相接”的線(xiàn)性堆疊自組裝形成纖維狀超分子復合物，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)效應蛋白活性并引發(fā)細胞膜裂解。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，研究者驗證了 CapE 在識別信號分子、自組裝和催化過(guò)程中的關(guān)鍵功能位點(diǎn)，CapE 在響應 cUA 后能夠通過(guò)自組裝介導膜裂解，并觀(guān)察到噬菌體感染時(shí)細菌內 CapE 纖維結構的形成。值得注意的是，霍亂弧菌同源蛋白 CapV （CapE同源蛋白）在結合 3′3′-cGAMP 后也呈現類(lèi)似纖維組裝現象，提示超分子自組裝介導細胞殺傷可能是 CBASS 磷脂酶類(lèi)效應蛋白的保守機制。有趣的是，該機制與真核生物 cGAS-STING 通路中多聚化激活模式高度相似，揭示盡管細菌通過(guò)直接裂解阻斷病毒傳播，而真核細胞發(fā)展出精細免疫應答，但兩者核心分子邏輯在進(jìn)化上具有同源性，暗示數十億年前基因“分家”后仍保留著(zhù)共同的防御策略框架。

CBASS磷脂酶類(lèi)效應蛋白的抗噬菌體免疫機制

該研究系統性地揭示了 CBASS 系統磷脂酶類(lèi)效應蛋白響應環(huán)狀寡核苷酸信號分子后的自組裝及細胞殺傷機制，為深刻理解細菌抗病毒系統的作用模式提供了關(guān)鍵信息，并為基于該系統的分子生物學(xué)工具的開(kāi)發(fā)提供了重要基礎。

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(hù)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)轉化。使用 pUC19 質(zhì)粒 DNA 檢測，轉化效率高達 10⁸ cfu/μg DNA 以上，具有硫酸鏈霉素（Str^R）抗性。

產(chǎn)品特點(diǎn)

? 適用于藍白斑篩選。

? 適用于高效 DNA 克隆和質(zhì)粒擴增，能保證高拷貝質(zhì)粒的穩定復制。

全式金生物的產(chǎn)品再度亮相 Cell 期刊，不僅是對全式金生物產(chǎn)品卓越品質(zhì)與雄厚實(shí)力的有力見(jiàn)證，更是生動(dòng)展現了全式金生物長(cháng)期秉持的“品質(zhì)高于一切，精品服務(wù)客戶(hù)”核心理念。一直以來(lái)，全式金生物憑借對品質(zhì)的執著(zhù)追求和對創(chuàng )新的不懈探索，其產(chǎn)品已成為眾多科研工作者信賴(lài)的得力助手。展望未來(lái)，我們將持續推出更多優(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)