Sci Adv丨吴允昆/郑清炳等解析不同噬菌体蛋白调节细菌DSR2抗噬菌体防御系统NADase活性的机制

噬菌体通过特异性感染宿主细菌实现自身的生长和繁殖。面对噬菌体的频繁攻击，细菌不断斗争并进化出系列复杂且精妙的防御策略。近年来，随着细菌防御岛的发现，许多新型细菌防御系统被挖掘。dsr2基因家族即是在枯草芽孢杆菌29R菌株中通过防御岛鉴定出来的，其编码的DSR2蛋白N端含有沉默信息调节因子2（SIR2）结构域【1】。一些SIR2家族蛋白可以直接消耗细菌体内NAD+引起生长停滞，从而抵御噬菌体感染【2】。枯草芽孢杆菌利用DSR2蛋白识别噬菌体SPR尾管蛋白（TTP），激活DSR2的NADase活性，保护细菌免受噬菌体的侵染。针对细菌的这种防御，噬菌体SPbeta/phi3T编码抗DSR2蛋白（DSAD1），结合DSR2并抑制其NADase活性来逃避该防御机制【3】。尽管DSR2在抗噬菌体防御中的作用已被证实，但DSR2活性调控的分子机制尚不明晰。

福建师范大学吴允昆教授团队联合厦门大学郑清炳高级工程师等在Science Advances发表了题为Structural insights into activation mechanisms on NADase of bacterial DSR2 anti-phage defense system的研究论文。该研究利用单颗粒冷冻电镜技术分别解析了apo DSR2、DSR2-TTP复合物和DSR2-DSAD1复合物的结构，并基于结构分析了DSR2 NADase活性调控的分子机制。