NAR | 刘冰/李岩/袁帅联合揭示HREX识别系统，解码细菌与噬菌体的温度依赖性分子博弈

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研究以 T4 噬菌体编码的外切酶 DexA 为模型，发现其不仅可在不同温度下实现结构转换，还展现出对修饰状态的特异识别功能，构建了从温度感应、构象变化到底物选择的完整功能链条 【4】 。

具体而言，研究发现 DexA 在低温（ 25°C ）条件下以四聚体形式存在，偏好识别并降解未修饰的宿主大肠杆菌 DNA ；而在 37°C 的生理温度下则主要以二聚体存在，选择性切割 T4 自身的 5hmC 修饰 DNA 。这一构象转变通过冷冻电镜和晶体结构得以揭示，关键的寡聚界面残基 （ S87, D90 ） 控制着四聚状态的形成，而 W152 和 D169 则构成识别 5hmC 修饰的构象钳位模块。在生理周期中， DexA 可先后完成宿主 DNA 降解与噬菌体自身重组 DNA 的处理，提示其在噬菌体生命周期中兼具资源获取与基因组维护的双重功能。

更引人关注的是，研究团队还发现了大肠杆菌自身天然编码的同源酶 EcD ，其结构上更趋近于 DexA 二聚体状态，但功能上却实现 “ 反向利用 ”—— 即在生理温度下识别并切割 5hmC 修饰 DNA 。这意味着宿主可能借助同源分子 “ 反向武装 ” ，形成针对 T4 等含 5hmC 噬菌体的精准防御。基于此，作者 系统提出 “5hmC 识别外切酶 ” （ HREX ） 系统的概念，强调这类分子不仅具有独特识别 5hmC 的能力，还可能广泛存在于微生物群落中，承担重要的宿主 - 病毒交互职能。

这一机制不仅揭示了噬菌体如何将温度信号转译为分子功能调控，也提示我们：

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