近日，上海交通大学代谢与发育科学国际合作联合实验室赵一雷教授课题组在DNA硫酰化修饰抵抗外源活性氧（ROS）机制研究中取得新进展，以“Defense Mechanism of Phosphorothioated DNA Under Peroxynitrite-mediated Oxidative Stress”为题，在美国化学会期刊《ACS Chemical Biology》发表Supplementary Cover Article论文。第一作者为博士生黄强，邓子新院士团队白林泉教授、汪志军副研究员和梁晶丹副研究员等参与本研究。

       本研究是继2017年揭示DNA硫修饰抵抗ROS机制后的又一新发现。前期研究发现，DNA硫修饰细菌对芬顿试剂、H₂O₂等氧化剂具有一定的抵抗能力，但对次氯酸具有较高敏感性，揭示了DNA硫修饰细菌在抵抗ROS方面具有选择性和特异性。过氧亚硝酸（PN）作为人体免疫系统中一种抵抗病原的ROS分子，可诱导DNA断裂和碱基突变，并进一步触发细胞死亡。致病菌中的DNA硫修饰对人体免疫系统产生的PN具有较强的抵抗作用，但其抵御机制仍未被阐明。

       为了深入研究DNA硫修饰和人体免疫系统之间的“矛”与“盾”关系，该课题组成功建立了DNA硫修饰细菌抵御PN引发的氧化应激中的防御机制模型。通过对上述反应过程及动力学研究发现，硫修饰DNA转化为正常DNA时，可通过生成高价硫氧化产物的方式，从而减弱氧化应激过程对DNA分子的损伤。

免疫系统中DNA硫修饰细菌的抗氧化机制

       上述结果再次验证了该课题组构建的“S/O Yin-Yang”(硫/氧阴阳互作)模型，加深了人们对硫修饰DNA抵抗ROS分子特异性的理解，也为研究新型抗菌药物提供全新思路。

       该研究得到了科技部国家重点研发项目（2018YFA0901200）和国家基金委面上基金（31770070）等资助。