5月8日發表的一項由中國科學院生物物理研究所和北京理工大學聯合研究團隊的突破性發現，揭示了細菌抗病毒防禦中的一個關鍵機制。該團隊闡明了細菌如何利用環狀二核苷酸（CDNs）來對抗病毒感染，這可能會徹底改變抗菌研究。
該研究重點關注基於環狀寡核苷酸的抗噬菌體信號系統（CBASS），這是細菌中一種至關重要的先天性抗病毒防禦機制。研究人員發現，在CBASS激活過程中合成的CDNs會觸發磷脂酶效應子的組裝。這些效應子會破壞細胞膜，從而執行下游的免疫反應。
通過檢查CapE（一種具有代表性的磷脂酶效應子），研究小組利用冷凍電鏡和X射線晶體學等先進技術確定了其在各種狀態下的結構。研究結果表明，CDN結合會導致CapE發生顯著的結構變化，暴露其催化位點，並促進其聚合形成絲狀結構。這些絲狀結構隨後成為磷脂裂解的活性平台，迅速激活細菌的免疫反應。
進一步的實驗證實，絲狀結構的形成和酶活性對於CBASS介導的膜破壞和程序性細胞死亡至關重要。這一發現建立了CDN傳感和效應子激活之間的直接分子聯繫。它為CDNs如何觸發靶向膜的免疫反應提供了一個統一的模型，強調絲狀結構的形成是調節各種免疫系統中酶活性的關鍵策略。
這項研究不僅加深了我們對細菌免疫的理解，也為開發新的抗菌策略開闢了新途徑。通過靶向CBASS系統或絲狀結構的形成過程，科學家們有可能開發出新的療法來對抗細菌感染，為面對日益增長的抗生素耐藥性帶來希望。