DNA 硫代磷酸化新通路：从腺苷化中间体到抗噬菌体防御机制的关键突破

在原核生物中，DNA 糖 - 磷酸骨架非桥接氧被硫原子取代（PT 修饰）的机制不明。研究人员开展 DNA 硫代磷酸化系统 TdpABC 的研究，发现其分两步进行，且 TdpABC 系统能降解无 PT 修饰的噬菌体 DNA，为理解细菌防御噬菌体机制提供新视角。

　　在原核生物中，DNA 糖 - 磷酸骨架上的非桥接氧可以被酶催化，替换为硫原子，从而产生硫代磷酸酯（PT）修饰。然而，这种氧被硫取代的机制一直是个谜。在这项研究中，研究人员在极端嗜热菌中发现了一种高度紧凑的 DNA 硫代磷酸化系统 TdpABC。

这个 DNA 硫化过程分两个连续步骤进行：首先由 ATP 激活形成腺苷化中间体，接着进入取代步骤，腺苷基团被硫原子取代。TdpABC 系统与 TdpA - TdpB 一起，通过降解不含 PT 修饰的噬菌体 DNA，为细菌提供抗噬菌体防御能力。

低温电子显微镜结构分析显示，TdpA 六聚体通过呈螺旋楼梯构象排列的氢键，与环绕的双链 DNA 中的一条链相结合。不过，TdpAB 与 DNA 的相互作用对 PT 硫的疏水性很敏感。PT 会抑制 TdpAB 在自身 DNA 上由 ATP 驱动的易位和核酸酶活性，从而避免自身免疫反应。