研究解析大肠杆菌 BREX 系统 BrxBCZ 复合物的 ATP 依赖组装结构

研究团队用冷冻电镜解析了大肠杆菌 BREX 系统核心机器 BrxC 的单体状态和两种结合 ATPγS 的二聚体构象，发现是 ATP 结合而非水解触发二聚化。保守的 Arg328 将二聚化与 ATP 水解偶联，R328A 突变体仍能组装但丧失防御能力，同时影响噬菌体限制和宿主甲基化。研究还解析了 BrxBCZ 三元复合物结构，显示 BrxB 作为中心支架桥接 BrxC 二聚体与 BrxZ，二者无直接接触；生化实验表明 BrxZ 兼具碱性磷酸酶和金属依赖核酸酶活性，ATP 驱动 BrxC 组装并抑制 BrxZ 活性。