研究人员表示，cGAS是一种演化上保守的酶，在抵抗感染的免疫防御中起着关键的作用。在脊椎动物中，cGAS被DNA激活，产生环状GMP-AMP（cGAMP），从而导致抗菌基因的表达。在细菌中，已经发现基于环状二核苷酸（CDN）的抗噬菌体信号系统（CBASS）。这些系统由类似cGAS的酶和各种效应蛋白组成，在噬菌体感染时杀死细菌，从而阻止噬菌体传播。

在报道的CBASS系统中，约39%含有Cap2和Cap3，它们分别编码与泛素结合（E1/E2）和解结合（DUB）酶同源的蛋白。尽管这些蛋白是防止某些噬菌体感染所需的，但其酶活性发挥抗噬菌体作用的机制尚不清楚。

研究人员表明Cap2与cGAS的C端甘氨酸形成硫酯键，并促进cGAS与目标蛋白的偶联，这一过程类似于泛素偶联。cGAS的共价偶联增加了cGAMP的产生。通过遗传筛选，研究人员发现噬菌体蛋白Vs.4通过与cGAMP紧密结合（Kd ~30nM）并将其封存来拮抗cGAS信号。与cGAMP结合的Vs.4的晶体结构显示，Vs.4形成一个六聚体，与三个分子的cGAMP结合。

这些结果揭示了一种类似于泛素的偶联机制，调节细菌中cGAS的活性，并说明了细菌和病毒之间通过控制CDN水平进行的军备竞赛。

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https://doi.org/10.1038/s41586-023-05862-7