细菌抗病毒防御新机制：蛋白质脱氮鸟苷化修饰在IV型CBASS免疫中的作用

来自美国的研究团队发现细菌抗病毒防御酶可通过7-脱氮嘌呤类核碱基类似物修饰蛋白质，形成N末端7-酰胺-7-脱氮鸟嘌呤（NDG）共轭结构。该研究解析了Cap9和Cap10酶的结构机制，揭示其利用魁苷生物合成同源途径实现蛋白质脱氮鸟苷化，为抗噬菌体免疫提供了全新分子范式。

　　

细菌、植物和动物细胞通过掺入标准核碱基的化学类似物对核酸进行修饰。魁苷（queuine）和其他7-脱氮嘌呤核碱基类似物常被整合到转运RNA（tRNA）中，这种核酸修饰对细胞基因表达的调控至关重要。本研究团队发现，细菌抗噬菌体防御酶还能将7-脱氮嘌呤连接到蛋白质上，通过共轭反应产生N末端7-酰胺-7-脱氮鸟嘌呤（NDG）修饰。Cap10的结构解析显示，该酶属于tRNA转糖基酶家族，经过重构后可结合其伙伴cGAS/DncV样核苷酸转移酶，后者被N末端NDG核碱基修饰。Cap9的结构阐明则揭示了这种QueC样酶如何利用7-脱氮嘌呤生物合成反应来安装NDG。研究证实Cap9、Cap10及蛋白质脱氮鸟苷化过程对宿主抵御噬菌体感染具有决定性作用。该成果首次定义了7-脱氮嘌呤蛋白质修饰机制，并揭示核碱基生物合成机器如何被重编程用于抗病毒免疫。