在微生物的世界中，噬菌体（专门感染细菌的病毒）和细菌之间存在着持续不断的进化军备竞赛。细菌进化出了复杂的防御系统来抵御噬菌体的入侵，而噬菌体则不断发展新的策略来突破这些防线。这种动态平衡维持着微生物生态系统的稳定，同时也为我们理解生命进化提供了重要窗口。

近期，研究人员在《Nature Microbiology》上发表的研究揭示了一种广泛存在于噬菌体中的新型激酶—JSS1_004蛋白，这种酶能够通过磷酸化修饰来使噬菌体避开多种宿主的抗噬菌体防御系统，为我们揭示了噬菌体与细菌之间斗争的新机制。这项研究是由深圳市转化医学研究院（深圳大学第一附属医院）与武汉大学、深圳市儿童医院合作完成。

DNA降解（Dnd）系统是一种广泛存在的细菌抗噬菌体防御机制，该系统通过DNA硫代磷酸（PT）修饰实现自我/非自我识别，继而降解未经修饰的DNA。噬菌体通常会采取相应的对抗策略来逃避宿主免疫，但是针对Dnd系统的免疫逃逸机制尚未被充分阐述。

该研究报道了沙门氏菌噬菌体JSS1编码的一种免疫逃逸蛋白，该蛋白可以帮助噬菌体规避Dnd及其他防御系统。通过定量蛋白组学和磷酸化蛋白组学分析，证实了JSS1_004蛋白利用其N端丝氨酸/苏氨酸/酪氨酸蛋白激酶活性，催化宿主DndFGH蛋白的多位点磷酸化。值得注意的是，JSS1_004还能以不同程度磷酸化其他细菌免疫系统组分，包括CRISPR-Cas系统、QatABCD系统、SIR2+HerA系统和DUF4297+HerA系统。鉴于JSS1_004及其同源物在系统发育上具有显著差异的噬菌体中普遍存在，研究人员推测这种策略代表了一类免疫逃逸蛋白家族，即使宿主部署了多重防御系统，这类蛋白仍能提高噬菌体的增殖机会。

微观世界中的生存竞争同样精彩纷呈：细菌和病毒之间的互动展示了生命进化的复杂性和精妙之处。生物体可以通过简单而优雅的分子机制来解决复杂的生存问题：一个激酶就能同时应对多重防御系统。这一发现不仅展示了噬菌体如何巧妙地规避宿主防御，还为我们理解病毒-宿主相互作用提供了新视角。通过理解噬菌体和细菌之间的斗争，我们不仅可以加深对微生物生态系统的认识，还可以为开发新型抗菌疗法提供灵感。

参考文献：https://doi.org/10.1038/s41564-024-01851-2