研究揭示由关键“第二信使”介导的全新膜损伤机制

本报讯（记者孟凌霄）中国科学院生物物理研究所研究员高璞团队与北京理工大学教授高昂团队合作，系统解析了23-cGAMP在原核生物中的生成方式、特异性激活下游跨膜效应蛋白的过程，以及这一信号最终如何导致新型生物膜损伤和细胞死亡。这项工作不仅拓展了人们对天然免疫进化多样性及其普适设计原则的认识，也为理解膜蛋白如何重塑并破坏生物膜提供了新视角。相关论文近日发表于《细胞》。

cGAS-cGAMP-STING通路是动物天然免疫中的经典DNA识别通路，在感染、炎症和肿瘤免疫等过程中发挥了重要作用。其中，23-cGAMP作为关键第二信使，负责把上游DNA识别信号传递给下游膜蛋白STING。23-cGAMP备受关注，不仅因为它是在动物中首次发现的内源性环二核苷酸，还因为其独特的2-5和3-5混合磷酸键结构赋予了STING更强的激活能力，并影响了相关激动剂的设计。

那么，这种具有混合键型的信号分子，究竟是动物免疫系统中的特化，还是早已在更古老的生命体系中出现？如果23-cGAMP并非动物所独有，那么它在自然界中的作用对象是否也不应局限于STING？除STING这一经典下游膜蛋白外，是否还存在其他膜蛋白类受体能够特异性识别23-cGAMP，并将其转化为不同类型的生物学输出？

这项研究从信号分子、受体机制和效应执行3个层面拓展了人们对天然免疫进化多样性的理解：揭示了23-cGAMP在原核生物中的保守生成机制，阐明了其特异性驱动跨膜效应蛋白变构与高阶装配的过程，并发现了一种此前未被认识的全新膜损伤模式——纵向膜剪切。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.03.043