Una scoperta rivoluzionaria da parte di un team di ricerca congiunto dell'Istituto di Biofisica dell'Accademia Cinese delle Scienze e dell'Istituto di Tecnologia di Pechino, pubblicata l'8 maggio, rivela un meccanismo fondamentale nella difesa antivirale batterica. Il team ha chiarito come i batteri impiegano i dinucleotidi ciclici (CDN) per combattere le infezioni virali, potenzialmente rivoluzionando la ricerca antibatterica.
Lo studio si concentra sul sistema di segnalazione anti-fago basato su oligonucleotidi ciclici (CBASS), un meccanismo cruciale di difesa antivirale innata nei batteri. I ricercatori hanno scoperto che i CDN, sintetizzati durante l'attivazione di CBASS, innescano l'assemblaggio di effettori fosfolipasi. Questi effettori interrompono le membrane, eseguendo la risposta immunitaria a valle.
Esaminando CapE, un effettore fosfolipasi rappresentativo, il team ha determinato la sua struttura in vari stati utilizzando tecniche avanzate come la crio-microscopia elettronica e la cristallografia a raggi X. I risultati rivelano che il legame del CDN causa un drastico cambiamento strutturale in CapE, esponendo il suo sito catalitico e promuovendo la polimerizzazione in filamenti. Questi filamenti diventano quindi piattaforme attive per la scissione dei fosfolipidi, attivando rapidamente la risposta immunitaria batterica.
Ulteriori esperimenti hanno confermato che sia la formazione di filamenti che l'attività enzimatica sono essenziali per l'interruzione della membrana mediata da CBASS e la morte cellulare programmata. Questa scoperta stabilisce un collegamento molecolare diretto tra il rilevamento del CDN e l'attivazione dell'effettore. Offre un modello unificato di come i CDN innescano risposte immunitarie mirate alla membrana, evidenziando la formazione di filamenti come una strategia chiave per regolare l'attività enzimatica in diversi sistemi immunitari.
Questa ricerca non solo approfondisce la nostra comprensione dell'immunità batterica, ma apre anche nuove strade per lo sviluppo di nuove strategie antibatteriche. Prendendo di mira il sistema CBASS o il processo di formazione dei filamenti, gli scienziati potrebbero potenzialmente creare nuove terapie per combattere le infezioni batteriche, offrendo speranza di fronte alla crescente resistenza agli antibiotici.