Nat Microbiol：盗用宿主“身份证”，武汉大学陈实/王连荣合作揭示噬菌体如何通过分子模仿骗过细菌的Ssp免疫防线
来源：iNature 2026-08-03 10:13
该研究揭示了一种噬菌体对抗细菌DNA磷硫酰化（PT）修饰免疫系统（Ssp） 的巧妙策略：劫持宿主自身的硫转移酶（IscS），在自身DNA上安装PT修饰，伪装成“自己人”以逃逸识别和切割。
细菌Ssp防御系统通过在宿主DNA中引入序列特异性硫代磷酸酯（PT）修饰（通过SspABCD）并切割未修饰的外源DNA（通过SspFGH或SspE）来区分自我与非自我。
2026年7月29日，武汉大学陈实、王连荣共同通讯在Nature Microbiology（IF=18.7）在线发表题为Phage hijacks host phosphorothioate DNA modification machinery to circumvent bacterial Ssp defences的研究论文。
该研究揭示了一种噬菌体对抗细菌DNA磷硫酰化（PT）修饰免疫系统（Ssp） 的巧妙策略：劫持宿主自身的硫转移酶（IscS），在自身DNA上安装PT修饰，伪装成“自己人”以逃逸识别和切割。
为抵御噬菌体感染，细菌部署了多样化的免疫系统“武器库”，靶向病毒生命周期的不同阶段。这些包括阻止噬菌体吸附的细胞表面修饰；通过表观遗传标记宿主DNA并切割未修饰外源DNA的限制修饰（R-M）系统；在感染时诱导细胞死亡或生长停滞的流产感染（Abi）机制；以及存档病毒遗传序列以指导后续干扰的CRISPR–Cas适应性免疫系统等。
生物化学和结构分析极大地推进了人们对这些细菌防御机制的理解。例如，在SspABCD–SspFGH和SspABCD–SspE系统中，四个SspABCD蛋白共同介导DNA硫代磷酸酯（PT）修饰。这种修饰涉及糖-磷酸骨架中非桥接氧被硫原子取代，产生PT修饰的序列基序，如5′-CPSCA-3′/3′-GGT-5′。
PptA介导的噬菌体基因组PT修饰及噬菌体逃避Ssp防御的机制（图源自Nature Microbiology）
在这里，研究人员报道PptA—一种噬菌体编码的含[4Fe–4S]簇蛋白—hijacks同源宿主半胱氨酸脱硫酶IscS同源物以组装一套精简的PT修饰机制。整合的生化和结构数据描绘了IscS–PptA复合物内分子间硫转移的模型。在感染时，PptA的强劲表达—不仅仅是其存在—驱动足够的PT掺入噬菌体基因组中，实现对宿主PT模式的分子模拟。
通过伪装为“自我”，修饰的噬菌体DNA逃避了SspFGH/SspE的识别和切割。值得注意的是，PptA可以将Ssp敏感的λ噬菌体重编程为免疫逃逸变体。这些结果揭示了噬菌体克服基于PT的细菌免疫所采用的共进化策略，并为工程化绕过这种广泛防御系统的治疗性噬菌体提供了基础。
参考消息：https://www.nature.com/articles/s41564-026-02387-3
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