上海
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
细菌免疫系统是原核生物中广泛存在的防御体系，能够通过识别并清除入侵的噬菌体等外源遗传元件而保护细菌。长期以来，科学家已知天然免疫系统通过蛋白酶级联反应来安全地激活毒性效应分子，这一机制在真核生物的细胞凋亡中尤为典型。而在细菌中，是否也存在类似策略，一直是未解之谜。
2026 年 6 月 4 日，中国药科大学陈美容教授、肖易倍教授、齐炼文教授及复旦大学噬菌体研究所吴楠楠副研究员作为共同通讯作者（黄平平、刘静贤、郭丽洁、沈凌波、徐冬旸为该文共同第一作者），在 Nature 子刊Nature Chemical Biology上发表了题为：The anti-phage mechanism of a widespread trypsin-MBL defense module 的研究论文。
该研究揭示了一种广泛存在的胰蛋白酶-MBL防御模块的抗噬菌体机制。
在这项最新研究中，研究团队鉴定了一个广泛存在的胰蛋白酶–MBL（metallo-β-lactamase，金属-β-内酰胺酶）模块，作为 Hachiman、AVAST 和 Argonaute 等多种抗病毒细菌免疫系统中的核心效应器。研究团队以 Hachiman 相关的胰蛋白酶–MBL 系统为研究对象，发现胰蛋白酶•HamAB 的蛋白酶活性受 ATP 抑制，而 MBL 是一种自身抑制的核酸酶，其催化位点被两个插入环所阻碍。感染发生时，胰蛋白酶•HamAB 感应外源 DNA 并水解 ATP，激活胰蛋白酶样活性，该活性特异性地在插入环处切割 MBL，解除其抑制状态。被激活的 MBL 消耗 DNA 并阻滞宿主细胞生长。胰蛋白酶•HamAB–DNA 的冷冻电镜结构揭示，DNA 结合与 ATP 水解触发 HamAB 寡聚化及胰蛋白酶样结构域的释放，从而实现其激活。
总的来说，该研究阐明了一种保守的、广泛存在的免疫机制——核酸酶的蛋白水解激活使机体能够有效抵御噬菌体，同时通过多层级的调控机制防止自身毒性，从而拓展了由调控性蛋白水解所主导的免疫过程范畴。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41589-026-02252-8
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