2026年10月19日，生物治疗全国重点实验室余雅梅/陈强团队在 Nature Communications（IF: 18.1）发表题为“Passive abortive infection mechanisms targeting phage long tail fiber proteins” 的研究论文，揭示了靶向噬菌体蛋白破坏子代病毒感染能力的新策略，阐明了两种新型细菌防御系统靶向噬菌体长尾纤维蛋白的防御机制，并将其命名为 TFAD1 和 TFAD2，即 Tail Fiber Alteration Defense systems，这也是该课题组自主命名的又一类细菌抗病毒系统。
噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌等微生物的病毒。噬菌体成功感染宿主并不容易：它们需要先识别宿主表面受体，将遗传物质注入细胞；在宿主体内复制和组装；最后裂解宿主，释放出子代。对于有尾噬菌体而言，尾纤维是完成宿主识别和吸附的关键结构，决定了噬菌体能否开启下一轮感染。
细菌在长期演化过程中形成了多样的抗噬菌体防御策略。过去，人们更多关注细菌如何切割噬菌体核酸、阻断复制过程，或通过自杀式的流产感染来限制噬菌体扩散。
TFAD1 是由小蛋白 HP 和丝氨酸蛋白酶 SP 组成的双组分系统，TFAD2 则是含有 Ser/Thr 激酶结构域的单组分系统。研究团队通过进化筛选获得了逃逸噬菌体，鉴定出TFAD1 和TFAD2 分别靶向噬菌体长尾纤维蛋白 gp38和gp36。随后，通过体内、体外实验，证明了TFAD1 中的 SP 蛋白酶能够降解 T2 噬菌体长尾纤维蛋白 gp38，而 TFAD2 则能特异性磷酸化gp36的T181位点；冷冻电镜结构解析为理解这一类新型细菌防御系统提供了结构基础。
值得关注的是，这两类系统并不会阻断噬菌体的复制周期，噬菌体仍能在宿主细胞内产生数量相近的子代噬菌体颗粒，但这些子代噬菌体的感染能力显著下降。基于这些结果，研究团队提出了一种区别于经典流产感染的防御模式“被动流产感染”。经典的流产感染是被感染宿主细胞通过主动“死亡”来阻止噬菌体扩增，而 TFAD1 和 TFAD2 则允许噬菌体完成复制和释放，但释放出的子代丧失再次感染的能力。该研究为理解细菌与噬菌体之间的生存博弈提供了新的视角。
TFAD1 和 TFAD2防御系统的作用机制
TFAD1 和 TFAD2系统是余雅梅/陈强课题组继先后命名Nezha（哪吒，Molecular Cell 2023年）、Hailibu（海力布，Molecular Cell2025年）、CMoRE（Nature Communications2026年）与Dandelion（蒲公英，Molecular Cell2026年）等新型细菌抗病毒系统后，正式命名的又一类细菌抗病毒系统。
我院老年医学研究中心博士后程婕、生物治疗全国重点实验室博士研究生翟泓帆、孙睿为本文共同第一作者，余雅梅研究员和陈强研究员为本文共同通讯作者。
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