珀罗汀生物助力《Molecular Cell》重要发现：Ppl 蛋白如何“一招制敌”阻断噬菌体感染

2025-12-17

近日，陈实/王连荣团队在《Molecular Cell》发表了题为“ 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的最新研究成果，该研究揭示了细菌在噬菌体感染过程中依赖单一蛋白进行“双重监测并快速启动防御”的新机制，为理解细菌抗噬菌体策略提供了新的理论基础。

图1:文献信息

在本研究的关键实验环节中，由于Gp5.3 蛋白过量表达而对细胞产生毒性，所以作者使用了珀罗汀生物提供的PLDK001产品，用于制备有毒性的 Gp5.3 蛋白，为后续阐明 Ppl 防御系统的激活机制提供关键实验材料，为论文中核心机制的建立提供了可靠数据。

图2：原文中PLD technology产品信息[1]

噬菌体感染细菌后，在复制过程中Gp5.3蛋白会切割DNA末端产生特征性的3′-OH粘性末端，同时复制期间因大量 DNA 合成而快速消耗宿主细胞的 NTP（包括 ATP、GTP 等）。所以Gp5.3 是这项研究中噬菌体触发防御机制的关键因子，它通过切割 DNA、产生 3′-OH粘性末端，为宿主防御机制 (Ppl) 提供识别信号，如何精准识别这些信号并及时启动防御，本研究的重要问题。

本研究过程中，首次发现Ppl 蛋白能够同时感知两类关键信号：3′-OH粘性末端和细胞内 NTP 水平下降。在检测到这些信号后，Ppl 可迅速触发细菌防御反应，从而中止噬菌体的持续复制与感染。

在该研究中，研究者不仅考察了宿主防御蛋白 Ppl 的响应，还使用珀罗汀生物的无细胞蛋白表达系统合成了噬菌体蛋白 Gp5.3 —— 作为“入侵因子”重建入侵过程。Gp5.3 的表达和纯化，使其在体外能够模拟噬菌体感染时对 DNA 的切割作用，从而产生3′-OH粘性末端。这一末端结构与 NTP 耗竭共同构成触发信号，被 Ppl 识别，进而启动防御机制，阻断噬菌体复制。由此，研究完整地重建了从“入侵 → 信号→ 侦测 → 防御” 的全过程。