上海
編輯丨王多魚
排版丨水成文
細菌免疫系統是原核生物中廣泛存在的防御體系，能夠通過識別并清除入侵的噬菌體等外源遺傳元件而保護細菌。長期以來，科學家已知天然免疫系統通過蛋白酶級聯反應來安全地激活毒性效應分子，這一機制在真核生物的細胞凋亡中尤為典型。而在細菌中，是否也存在類似策略，一直是未解之謎。
2026 年 6 月 4 日，中國藥科大學陳美容教授、肖易倍教授、齊煉文教授及復旦大學噬菌體研究所吳楠楠副研究員作為共同通訊作者（黃平平、劉靜賢、郭麗潔、沈凌波、徐冬旸為該文共同第一作者），在 Nature 子刊Nature Chemical Biology上發表了題為：The anti-phage mechanism of a widespread trypsin-MBL defense module 的研究論文。
該研究揭示了一種廣泛存在的胰蛋白酶-MBL防御模塊的抗噬菌體機制。
在這項最新研究中，研究團隊鑒定了一個廣泛存在的胰蛋白酶–MBL（metallo-β-lactamase，金屬-β-內酰胺酶）模塊，作為 Hachiman、AVAST 和 Argonaute 等多種抗病毒細菌免疫系統中的核心效應器。研究團隊以 Hachiman 相關的胰蛋白酶–MBL 系統為研究對象，發現胰蛋白酶?HamAB 的蛋白酶活性受 ATP 抑制，而 MBL 是一種自身抑制的核酸酶，其催化位點被兩個插入環所阻礙。感染發生時，胰蛋白酶?HamAB 感應外源 DNA 并水解 ATP，激活胰蛋白酶樣活性，該活性特異性地在插入環處切割 MBL，解除其抑制狀態。被激活的 MBL 消耗 DNA 并阻滯宿主細胞生長。胰蛋白酶?HamAB–DNA 的冷凍電鏡結構揭示，DNA 結合與 ATP 水解觸發 HamAB 寡聚化及胰蛋白酶樣結構域的釋放，從而實現其激活。
總的來說，該研究闡明了一種保守的、廣泛存在的免疫機制——核酸酶的蛋白水解激活使機體能夠有效抵御噬菌體，同時通過多層級的調控機制防止自身毒性，從而拓展了由調控性蛋白水解所主導的免疫過程范疇。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41589-026-02252-8
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