《自然》

遗传密码的自动化原型设计

美国哈佛医学院的Felix Radford团队开发了自动化遗传转运RNA（tRNA）扩展（AGENTEX）平台，实现了无细胞翻译系统中遗传密码的多重自动化原型设计。相关研究近日发表于《自然》。

研究团队开发的AGENTEX平台，用于在无细胞翻译系统中对遗传密码进行多重自动化原型设计。核糖体大亚基中的两个Watson-Crick相互作用介导了对tRNA 3′ CCA末端的识别，从而阻止具有替代3′序列的tRNA在翻译过程中被接纳。基于这些相互作用，研究人员探究了非CCA-3′ tRNA（otRNA）被天然氨酰tRNA合成酶（aaRSs）氨酰化的程度。他们开发了多重自动化方法来读取合成tRNA文库中的氨酰化。结果发现，tRNA的3′末端对突变表现出显著的灵活性，使得大多数otRNA能被所有大肠杆菌aaRSs氨酰化。基于这一发现，团队开发了无细胞翻译系统，实现了34个aaRSs对应34个密码子的压缩遗传密码。利用AGENTEX，研究人员将两种遗传密码与标准遗传密码进行对比分析，实现了非标准氨基酸的掺入和最多3个密码子的重新分配。

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https://doi.org/10.1038/s41586-026-10949-y

噬菌体T7激酶介导的广泛磷酸化瓦解细菌防御系统

德国海德堡欧洲分子生物学实验室的Athanasios Typas团队发现T7噬菌体通过编码的激酶（T7K）对宿主及自身蛋白进行大规模磷酸化，从而广泛瓦解细菌多种防御系统。相关研究近日发表于《自然》。

研究团队发现了T7噬菌体通过蛋白质磷酸化广泛对抗细菌防御的一种机制。T7K此前被认为仅能重编程少数宿主蛋白的功能，但实际上它是一种高度混杂的双特异性激酶，在感染期间可磷酸化几乎所有宿主及噬菌体蛋白。其磷酸化的规模远超大肠杆菌中已知的磷酸化位点，不具备序列基序特异性，并导致全蛋白质组磷酸化密度高于拥有约500种激酶的哺乳动物细胞。磷酸化位点的化学计量分析显示，T7K的活性由其C端DNA结合结构域介导，对核酸结合底物具有强烈偏好。这种高度化学计量比的磷酸化能够使靶向DNA或含DNA的细菌防御系统失活。

研究人员通过具体的磷酸化事件阐明了T7K如何削弱含DNA的Retron-Eco9防御系统的机制，其中毒素关键位点的单点磷酸化模拟突变即可废除防御功能。此外，通过对大量大肠杆菌菌株的筛选，研究人员证明了T7K在自然界中具有广泛的抗防御能力，因为受其拮抗的菌株中含有多种不同的细菌防御系统。T7K同源物几乎仅存在于噬菌体中，其高度混杂的激酶活性可能由其催化中心一个发散的DFG样基序赋予。

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https://doi.org/10.1038/s41586-026-10934-5