细菌抗噬菌体Menshe系统由三类蛋白组成并具有高度结构域多样性，展现出广泛的功能适应性与进化潜力。

细菌与噬菌体的“战争”已经持续了数十亿年。为了抵御噬菌体的入侵，细菌进化出了多种防御系统。除了人们熟知的CRISPR-Cas系统，科研人员近年来陆续发现了超过100种新的抗噬菌体系统。最新的一项研究系统性解析了一种名为“Menshen（门神）”的抗噬菌体系统，揭示了其高度多样化和模块化的结构特点。

Menshen系统由三个蛋白组成：NsnA、NsnB 和 NsnC。NsnA 是负责识别病毒入侵的“感应器”，其核心结构是名为 DUF262 的保守结构域，能结合病毒DNA上的特定修饰。它的C端还带有一个DNA结合结构域，具备识别并稳定结合靶标DNA的能力。NsnB 是一类ATP酶，属于ABC-ATPase超家族。它可能在系统中承担信号转导或激活下游反应的角色，不过目前具体功能尚不明确。

NsnC 是效应蛋白，通常包含一个“非活性PIN-like”结构域用于靶标识别，以及一个具备毒性作用的核酸酶结构域，能降解噬菌体的遗传物质，起到清除作用。

研究人员通过比对上千个细菌基因组，发现Menshen系统具有高度的结构域多态性。这意味着不同细菌中的Menshen系统在结构上各不相同，但功能保持一致。尤其是NsnA蛋白，不同细菌中的N端可能携带多达30余种不同的感应结构域，大多数与DNA结合有关。这使得Menshen系统可以识别多种不同修饰的病毒DNA，提高防御的适应性。

NsnC蛋白的C端也同样多样，研究识别出至少15种毒性结构域，包括核酸酶、磷脂酶和拓扑异构酶等，具备切割病毒RNA或DNA的能力。这些结构域与其他细菌毒素蛋白和毒-抗毒系统中发现的酶活性相似，支持其在抗噬菌体反应中的执行功能。

Menshen一词来源于中国传统文化中的“门神”，象征守卫门户、防止邪祟入侵。这与系统的功能——防御外来噬菌体入侵——高度契合。近年来，多个新发现的细菌抗病毒系统都以神话角色命名，如Thoeris、Gabija、Shedu等，Menshen是其中首个以中国神祇命名的系统。

本研究不仅解析了Menshen系统的结构组成和功能分化，还建立了一个包含近2000种Menshen变体的基因数据库。通过蛋白结构预测、系统发育分析和序列聚类，研究揭示了该系统具有显著的可塑性和适应性，是细菌在长期演化过程中发展出的重要防线。

参考来源：

Li H, Tan Y, Basu D, Corbett KD, Zhang D. Unveiling the multifaceted domain polymorphism of the Menshen antiphage system. Nucleic Acids Res. 2025 May 10;53(9):gkaf357. doi: 10.1093/nar/gkaf357.