近日,陳實/王連榮團隊在《Molecular Cell》發表了題為“ The Ppl protein senses 3′-hydroxyl DNA overhangs and NTP depletion to halt phage infection"( DOI:10.1016/j.molcel.2025.11.011)IF:16.6的新研究成果,該研究揭示了細菌在噬菌體感染過程中依賴單一蛋白進行“雙重監測并快速啟動防御"的新機制,為理解細菌抗噬菌體策略提供了新的理論基礎。

圖1:文獻信息
在本研究的關鍵實驗環節中,由于Gp5.3 蛋白過量表達而對細胞產生毒性,所以作者使用了珀羅汀生物提供的PLDK001產品,用于制備有毒性的 Gp5.3 蛋白,為后續闡明 Ppl 防御系統的激活機制提供關鍵實驗材料,為論文中核心機制的建立提供了可靠數據。

圖2:原文中PLD technology產品信息[1]
噬菌體感染細菌后,在復制過程中Gp5.3蛋白會切割DNA末端產生特征性的3′-OH粘性末端,同時復制期間因大量 DNA 合成而快速消耗宿主細胞的 NTP(包括 ATP、GTP 等)。所以Gp5.3 是這項研究中噬菌體觸發防御機制的關鍵因子,它通過切割 DNA、產生 3′-OH粘性末端,為宿主防御機制 (Ppl) 提供識別信號,如何精準識別這些信號并及時啟動防御,本研究的重要問題。
本研究過程中,發現Ppl 蛋白能夠同時感知兩類關鍵信號:3′-OH粘性末端和細胞內 NTP 水平下降。在檢測到這些信號后,Ppl 可迅速觸發細菌防御反應,從而中止噬菌體的持續復制與感染。
在該研究中,研究者不僅考察了宿主防御蛋白 Ppl 的響應,還使用珀羅汀生物的無細胞蛋白表達系統合成了噬菌體蛋白 Gp5.3 —— 作為“入侵因子"重建入侵過程。Gp5.3 的表達和純化,使其在體外能夠模擬噬菌體感染時對 DNA 的切割作用,從而產生3′-OH粘性末端。這一末端結構與 NTP 耗竭共同構成觸發信號,被 Ppl 識別,進而啟動防御機制,阻斷噬菌體復制。由此,研究完整地重建了從“入侵 → 信號→ 偵測 → 防御" 的全過程。
珀羅汀生物很榮幸能夠為該高影響力研究提供關鍵實驗材料支持,并將繼續致力于提供高質量的無細胞蛋白表達試劑、無細胞蛋白表達服務以及高通量篩選相關產品,為基礎研究和應用創新提供助力。
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