Science Jennifer Doudna团队揭秘细菌抗病毒免疫创新机制：核酸酶 -蛋白酶对的反复获取与保守激活

Jennifer Doudna团队在《Science》上发表的研究揭示了细菌抗病毒免疫系统中核酸酶-蛋白酶对的反复获取与保守激活机制。研究发现，Hachiman、AVAST、Lamassu和DRT四类进化独立的细菌抗病毒系统均通过水平基因转移多次独立获取编码金属β-内酰胺酶（MBL）型核酸酶与胰蛋白酶样蛋白酶的基因对。这些基因对遵循“蛋白酶切割解除核酸酶门控抑制”的保守激活机制，并依赖病毒感染信号调控以避免自身免疫损伤。此外，研究还鉴定出全新的caspase-核酸酶（canu）防御系统，其激活模式与真核凋亡通路存在进化相似性。该研究为理解微生物免疫的模块化进化提供了关键实验证据。通过序列同源性搜索和结构预测，研究团队发现这些基因对在不同系统中的排布高度保守。系统发育分析进一步支持了这一结论。