cGAS-STING途徑是動物中細胞自主性先天免疫系統的重要組成部分。cGAS蛋白(cyclic GMP–AMP synthase, 環狀GMP-AMP合酶)是細胞質病毒DNA的傳感蛋白,一旦在細胞質中檢測到病毒DNA,就會產生結合STING蛋白并激活免疫反應的環狀GMP-AMP(cGAMP)信號分子。
在細菌中也檢測到了cGAMP產生,在霍亂弧菌(Vibrio cholerae)中已發現所產生的cGAMP激活降解細菌內膜的磷脂酶,但是它的生物學作用仍然是未知的。

圖片來自cGAMP/wikipedia。
在一項新的研究中,來自以色列魏茨曼科學研究所的研究人員發現cGAMP信號轉導是細菌中常見的一種抗噬菌體防御系統的一部分。這種抗噬菌體防御系統由一個四基因操縱子組成,這個操縱子編碼細菌cGAS、相關的磷脂酶以及兩個含有真核生物樣結構域E1/E2和JAB的酶。相關研究結果近期發表在Nature期刊上,論文標題為“Cyclic GMP–AMP signalling protects bacteria against viral infection”。
這些研究人員發現這個操縱子讓細菌能夠抵抗大量的噬菌體,即感染細菌的病毒。噬菌體感染觸發cGAMP產生,而這接著激活磷脂酶,從而在噬菌體完成增殖之前導致細菌膜完整性喪失和細菌細胞死亡。
這種抗噬菌體防御系統的不同版本出現了10%以上的原核生物基因組中,而且這些研究人員證實具有除磷脂酶以外的效應因子變體也可保護細菌免受噬菌體感染。
由此可知,這些研究結果表明真核生物cGAS-STING抗病毒途徑在微生物抵抗噬菌體感染中具有古老的進化根源。(生物谷 Bioon.com)
參考資料:
Daniel Cohen et al. Cyclic GMP–AMP signalling protects bacteria against viral infection. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1605-5.
今年年初,Nature撤下了一篇關于鳥類鳴叫的研究論文,理由是論文中使用的關鍵數據“不可靠”。然而,這場看似常規的學術糾偏,卻在幕后引發了一場關于“功勞歸屬”的激烈爭議:那些最早發現問題并推動論文撤回......
19世紀中葉,瑞士人類學家巴霍芬在《母權論》(1861)一書中首次提出人類社會的童年曾普遍存在一個母系社會的發展階段,但這缺乏考古學上支持史前母系社會存在的有力證據。另一方面,現代民族學研究所揭示的母......
《自然》近日揭曉了21世紀被引用次數最多的25篇論文。令人意外的是,mRNA疫苗、CRISPR基因編輯、希格斯玻色子的發現等重大突破性成果均未進入榜單。真正入榜的,反而是涉及人工智能(AI)、提升研究......
你是否曾經歷過這樣的場景?某次不小心誤食了變質的海鮮,結果上吐下瀉,之后哪怕只是看到類似的食物,甚至聞到一絲相關氣味,都會感到強烈的惡心和不適。這種“一朝被蛇咬,十年怕井繩”的現象,其實是大腦中一種深......
多重耐藥致病真菌的全球傳播對人類健康構成了嚴重威脅,因此有必要發現具有獨特作用模式的抗真菌藥物。然而,由于已知化合物的高頻率重新發現和缺乏新的抗真菌藥物靶點,傳統的基于活性的篩選先前未描述的抗生素受到......
“超乎想象!”《自然》(Nature)審稿人在論文評審意見中說。中國科學院天津工業生物技術研究所研究員高書山告訴《中國科學報》:“他們(指審稿人)大概都覺得太顛覆了,給我們的評審意見都是這樣的調調:你......
2025年1月26日,北京航空航天大學醫學科學與工程學院劉超團隊和中國醫學科學院基礎醫學研究所孫偉團隊聯合北京理工大學、北京師范大學、中國科學院動物研究所、北京兒童醫院、北京協和醫院、國家蛋白質科學中......
據新華社深圳2月18日報道,由國家最高科學技術獎獲得者薛其坤院士領銜的南方科技大學、粵港澳大灣區量子科學中心與清華大學聯合研究團隊于2月18日在國際學術期刊Nature(《自然》)發表研究成果,發現常......
2025年,科學領域將迎來一系列備受矚目的突破與挑戰,從新一代抗肥胖藥物的問世,到改變未來的太空探索任務,再到關乎全球氣候政策的關鍵會議,這些發展不僅影響著科學研究的前沿,也與每個人的生活息息相關。近......
近日,國際頂級科學雜志《自然》在線發布了中國科學家領銜發起、十八位兩院院士和十八國科學家團隊聯合署名的人體蛋白質組導航國際大科學計劃(ProteomicNavigatoroftheHumanBody,......