正文
基于环寡核苷酸的噬菌体信号系统（CBASS）是一个广泛存在的抗病毒细菌和古细菌免疫系统家族，与哺乳动物的cGAS-STING先天免疫途径同源。
CBASS由cGAS/ Dncv样核苷酸转移酶或Cdn酶（CD-NTase）组成，Cdn酶是一种细菌cGAS同源物，可感知噬菌体感染并合成信号环寡核苷酸。这些信号激活
CD-NTase相关蛋白（Cap）效应物，在噬菌体复制完成之前诱导受感染细胞死亡或生长停滞，从而抑制病毒繁殖。
除了环化酶和效应组分外，某些CBASS操纵子还编码具有调节功能的辅助蛋白。
在CBASS免疫中，一个关键过程涉及Cap效应对
CD-NTase产生的特定核苷酸第二信使的反应，导致重要细胞成分的降解和流产感染的启动。
许多Cap效应体呈现双结构域结构，包括用于核苷酸识别的专用“传感器”结构域和负责发挥细胞自杀功能的酶或毒素样“效应体”结构域。Cap效应器的模块化设计允许CBASS防御系统的多样化，通过传感器和效应器域融合的替代组合来降解基本的细胞成分。相比之下，核酸酶
CD-NTase相关的（NucC）使用单一结构域来执行传感器和效应功能，
一些Cap效应物，如CapV和Cap16，可以响应核苷酸第二信使而不具有识别的核苷酸结合结构域，这表明能够选择性识别核苷酸第二信使的其他机制有望被揭示。
文章模式图（图源自
Cell
）
针对噬菌体感染，
CBASS介导的细胞死亡是通过大量的效应蛋白来完成的
，包括降解细胞膜内磷脂的patatin样磷脂酶效应物（如CapV和CapE），诱导不加区分的双链DNA （dsDNA）降解的核酸酶效应物（如Cap4、Cap5和NucC），参与寡聚介导的细胞膜破坏的跨膜结构域效应物（如Cap15和Cap14），以及含有
TIR结构域的效应器（例如，TIR-STING和TIR-SAVED），它们催化NAD
+
的快速降解。最近的深入研究已经阐明了核酸酶、跨膜和含红外效应物的分子基础。
然而，CBASS磷脂酶的详细机制（第一个发现和最广泛的效应之一），仍然是未知的。
patatin样磷脂酶直接响应细菌核苷酸第二信使，然后被激活降解膜磷脂，导致膜破裂和最终的细胞裂解。
已知的第一个CBASS磷脂酶是来自霍乱弧菌的CapV，它对所有CBASS系统的创始成员DncV二核苷酸环化酶合成的3 ' 3 ' -cGAMP有反应。此外，在大肠杆菌中发现了CapV的同源物CapE。CapE特异性识别环状UMP-AMP (cUMP-AMP, cUA)，这是由CdnE合成的，是DncV的同源物。这一发现为研究人员对CBASS系统内复杂的相互作用的理解增加了一层特异性。然而，
CBASS磷脂酶效应如何识别核苷酸信使的分子基础、信使分子诱导效应激活的机制以及随后的磷脂酶降解——所有这些构成整个过程的综合分子基础——仍然难以捉摸，阻碍了充分开发潜在的CBASS磷脂酶相关应用的努力。
该研究发现CBASS磷脂酶在核苷酸信号识别诱导下形成活性丝状低聚物，并进一步利用冷冻电子显微镜（cryo-EM）和X射线晶体学的结合，确定了CBASS磷脂酶在无活性二聚体和活性高阶状态下的高分辨率结构，无论是否有底物结合。
这些结构发现，加上功能分析，揭示了许多以前未预料到的CBASS磷脂酶组装和激活机制。
