ADP-核糖转移酶修饰mRNA阻断翻译抗噬菌体

自然界中细菌与病毒之间的斗争是一场永无止境的“军备竞赛”。宿主对病原体免疫力的选择推动了整个生物学中复杂免疫机制的进化，包括细菌对噬菌体的防御。

近日，来自麻省理工学院的Michael T. Laub团队在《Nature》期刊上发表研究论文：Anti-viral defence by an mRNA ADP-ribosyltransferase that blocks translation，研究人员报道了一种名为CmdTAC的新型抗噬菌体防御系统。CmdTAC系统的核心是一种名为CmdT的ADP-核糖基转移酶。在未感染状态下，CmdT与另一种蛋白CmdA结合，形成稳定的复合体。然而，当细菌被噬菌体感染时，新合成的噬菌体衣壳蛋白会与CmdC结合，导致CmdA的降解，从而释放出活跃的CmdT。与传统的ADP-核糖基转移酶不同，CmdT并不作用于蛋白质、DNA或结构化的RNA，而是通过对mRNA的ADP-核糖基化修饰来阻断病毒的翻译过程。具体而言，CmdT酶主要修饰mRNA中的腺苷酸（A），导致翻译过程的阻断。在CmdT酶缺失的细菌菌株中，病毒的复制和传播能力显著增强。此外，HPLC分析和质谱鉴定结果还表明，CmdT酶对mRNA的ADP-核糖基化修饰是特异性的，且修饰位点主要位于mRNA的5'端。

总之，本研究揭示了CmdT酶在细菌抗病毒防御中的重要作用，提供了一种全新的抗病毒防御机制，还发现了一类之前未知的、广泛分布的ADP-核糖基转移酶。