以色列魏茨曼科学研究所的研究人员在《自然》杂志上发表了一篇题为“Phages reconstitute NAD+ to counter bacterial immunity”的研究论文,揭示了噬菌体如何通过重新合成NAD+来克服细菌的抗病毒防御系统。这一发现提供了一种全新的病毒免疫逃逸机制,展示了噬菌体在面对宿主防御时所采取的独特策略。
研究发现,许多噬菌体携带有能够使NAD+从其降解产物中重新合成的酶促路径。具体来说,研究团队描述了一条名为NAD+重建通路1(NARP1)的两步过程,该过程首先由ADPR-PP合成酶催化ADP-核糖(ADPR)磷酸化生成ADPR焦磷酸(ADPR-PP),然后由烟酰胺ADPR-转移酶将ADPR-PP与烟酰胺(Nicotinamide)结合生成NAD+。
通过这种方式,编码NARP1的噬菌体能够抵抗多种细菌抗病毒防御系统(如Thoeris、DSR1、DSR2、SIR2-HerA和SEFIR)的攻击,这些防御系统通过消耗NAD+来实现其防御效果。系统发生分析显示,NARP1主要存在于噬菌体基因组中,表明其在对抗细菌防御机制方面具有专门的功能。
此外,研究还提到了另一条通路NARP2,它允许噬菌体通过利用不同于ADPR-PP的代谢物来合成NAD+,从而绕过细菌的抗病毒防御机制。
这一发现不仅增进了我们对噬菌体与细菌之间复杂相互作用的理解,还可能为开发新型抗菌策略提供理论支持。通过了解噬菌体如何克服细菌防御,研究者们能够更好地设计出针对性的疗法来治疗由细菌引起的感染,同时也为噬菌体在生物技术和医药领域的应用提供了新的思路。