生命的重要特点就是不同生物体表型的复杂多样以及内在原理的高度统一；最近一项发表在Science的工作进一步加深了人们对生物体内在原理统一的认识。Broad Institute of MIT and Harvard/HHMI张锋等研究人员发现细菌、古细菌等原核细胞也存在真核生物常见的一种关键固有免疫系统来对抗噬菌体感染，那就是直接通过模式识别受体识别病毒特征性蛋白的保守结构激活固有免疫，从而将这种免疫机制统一到生命各界(1)。

研究人员结合遗传筛选、生信分析、生化活性检测以及冷冻电镜结构解析等一系列途径鉴定了近期发现的细菌蛋白-Avs(antiviral STAND NTPases)发挥免疫功能的受体及其工作机制，发现它可以在其C端结合参与噬菌体包装的特征性蛋白（terminase 和portal 蛋白）的保守结构，进而形成四聚体，活化N端效应蛋白（核酸酶或者蛋白酶等）诱导细菌死亡，进而控制噬菌体感染(1, 2)。

从细菌到人类都可以使用识别保守蛋白结构的模式识别系统执行固有免疫(1)

研究人员进一步分析了该系统在原核生物的广泛分布以及潜在的噬菌体抵抗机制(1)。

该项工作2022年8月12日发表在Science。研究人员认为该研究加深了大家在微生物领域病毒与宿主互作的认识；另外这种巧妙的别构激活蛋白有望开发成sensors助力科研(1, 3)。

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研究系统，并且对该模式识别系统在自然界的分布以及潜在impacts有很好的阐释。

另外，随着结构预测越来越准确便捷，从噬菌体特征性保守结构出发或许能够发现新型原核细胞免疫机制；毕竟随着几十亿年的演化，任何特征性保守元件都很难被细菌“放过”。

参考文献：

1. L. A. Gao et al., Prokaryotic innate immunity through pattern recognition of conserved viral proteins. Science (80-. ). 377 (2022), doi:10.1126/SCIENCE.ABM4096.

2. L. Gao et al., Diverse enzymatic activities mediate antiviral immunity in prokaryotes. Science (80-. ). 369, 1077–1084 (2020).

3. MIT scientists discover new antiviral defense system in bacteria | MIT News | Massachusetts Institute of Technology, (available at https://news.mit.edu/2022/mit-scientists-discover-new-antiviral-defense-system-bacteria-0811).

原文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm4096