文章信息
文章题目：2'3'-cGAMP-induced membrane shearing promotes broad antiphage immunity
期刊：Cell
发表时间：2026 年 4 月 17 日
主要内容：中国科学院生物物理所高璞团队与北京理工大学高昂团队合作，在Cell在线发表题为“2'3'-cGAMP-induced membrane shearing promotes broad antiphage immunity”的研究论文。该研究系统揭示了原核生物中2'3'-cGAMP的生成方式、其特异性驱动下游跨膜效应蛋白发生聚集变构和高阶装配的机制，以及由此触发的一种此前未被认识的全新膜损伤模式。这项工作不仅拓展了我们对天然免疫信号体系进化多样性及其普适设计原则的认识，也为理解膜蛋白如何重塑并破坏生物膜提供了新的视角。
原文链接：
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(26)00344-2
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Trans10 Chemically Competent Cell (CD101)
背景介绍
cGAS–cGAMP–STING通路是哺乳动物关键的DNA免疫识别机制，在感染免疫、肿瘤免疫和炎症调控中发挥重要作用。该通路借助小分子第二信使2'3'-cGAMP完成信号转导。2'3'-cGAMP备受关注，不仅因为它是动物中首次发现的内源性环二核苷酸，更因其具有2'–5'和3'–5'混合磷酸键这一特殊化学结构，赋予了其对STING的优势激活能力。然而，这种混合键型的信号分子是动物免疫系统的特化，还是在更古老的生命体系中便已出现？它是否还存在STING之外的其他膜蛋白受体？这些问题尚不清楚。
文章概述
该研究首先发现细菌CBASS系统中的CD-NTase在DNA和Mn²⁺存在下可被激活，其催化产物经鉴定为具有混合磷酸键的2'3'-cGAMP，与动物cGAS产物一致，表明该信号机制具有保守的演化根源。在机制研究方面，作者发现CBASS系统中广泛存在的3TM-SAVED跨膜效应蛋白在静息状态下以单体形式存在，而在结合2'3'-cGAMP后，会先形成短暂二聚体，随后进一步装配为高阶纤维。这种聚集变化具有显著的配体特异性，2'3'-cGAMP直接参与稳定相邻SAVED结构域之间的界面，驱动蛋白由静息态进入执行态。
该研究的另一项核心发现是一种全新的膜损伤模式：2'3'-cGAMP诱导的3TM-SAVED高阶纤维，通过重排跨膜螺旋和两亲性发夹结构，牵引脂双层发生垂直于膜平面的上下错位，形成纵向膜剪切。剪切界面产生线性排列的小孔，允许水、离子和小分子通过，迅速提高膜通透性并触发细胞死亡。类似特征的蛋白分布于多个细菌类群，提示这一膜损伤策略可能具有广泛性和保守性。
综上，该研究从信号分子、受体机制和效应执行三个层面拓展了对天然免疫进化多样性的理解，揭示了2'3'-cGAMP在原核生物中的保守生成机制，阐明了其特异性驱动跨膜效应蛋白变构与高阶装配的过程，并发现了一种全新的膜损伤模式——纵向膜剪切。
2'3'-cGAMP介导的多样性免疫机制
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使用Trans10 Chemically Competent Cell (CD101) 产品发表的部分文章：
• Gao Y , Li Z L, Zhou Y F , et al. 2'3'-cGAMP-induced membrane shearing promotes broad antiphage immunity [J]. Cell, 2026.(IF 42.50)
• Wang J G, Li Z, Lang H, et al. Cyclic-dinucleotide-induced filamentous assembly of phospholipases governs broad CBASS immunity [J]. Cell, 2025.(IF 45.5)
• Yuan T, Yang J, Xu D, et al. UBL7 is indispensable for spermiogenesis through protecting critical factors from excessive degradation by proteasomes[J]. Nature Communications, 2025.(IF 14.7)
• Huang J, Zhang X, Nie X, et al. Assembly and activation of EBV latent membrane protein 1[J]. Cell, 2024.(IF 45.5)
• Yao H, Song Y, Chen Y, et al. Molecular architecture of the SARS-CoV-2 virus[J]. Cell, 2020.(IF 45.5)
• Luo X, Wang X, Gao Y, et al. Molecular mechanism of RNA recognition by zinc-finger antiviral protein[J]. Cell reports, 2020.(IF 7.5)
