宿主与病原体之间的冲突是分子创新的关键。对病原体的免疫选择推动了生物中复杂免疫机制的进化，包括细菌对噬菌体的防御。

来自美国麻省理工学院的Michael T. Laub团队表征了一种广泛分布的抗噬菌体防御系统CmdTAC，该系统对T-偶数家族噬菌体的感染提供了强有力的防御。研究结果支持以下模型：CmdC通过感应病毒衣壳蛋白来检测感染，最终激活毒性ADP-核糖转移酶效应蛋白CmdT。研究者展示了新合成的衣壳蛋白触发了伴侣蛋白CmdC与CmdTAC复合物的解离，导致抗毒素CmdA的不稳定和降解，从而释放CmdT ADP-核糖转移酶。值得注意的是，CmdT并不针对蛋白质、DNA或已知的其他ADP-核糖转移酶的结构化RNA。相反，CmdT修饰单链RNA中GA二核苷酸的N6位置腺苷，导致mRNA翻译的中止和病毒复制的抑制。本研究揭示了一种新的抗病毒防御机制，以及一种之前未知但广泛分布的ADP-核糖转移酶类，能够靶向mRNA。

过敏性疾病在工业化国家中影响超过四分之一的人口，已成为重要的公共卫生问题。高亲和力IgE Fc受体（FcεRI）主要存在于肥大细胞和嗜碱细胞上，在过敏性疾病中发挥关键作用。单体IgE与FcεRI的结合调节肥大细胞的存活、分化和成熟。然而，其潜在的分子机制尚不清楚。

来自西湖大学的施一公和宿强团队合作展示了在IgE结合之前，FcεRI主要以同源二聚体的形式存在于人类肥大细胞膜上。人类FcεRI的结构证实了其二聚体的组织，每个二聚体由一个α亚基、一个β亚基和两个γ亚基组成。α亚基的跨膜螺旋与γ和β亚基的跨膜螺旋形成分层排列。二聚体的界面由α和γ亚基在细胞内近膜区域的四螺旋束介导。嵌入跨膜域的胆固醇样分子可能稳定二聚体的组装。IgE结合后，二聚体FcεRI解离为两个原聚体，每个原聚体结合一个IgE分子。重要的是，这一过程引发大鼠嗜碱细胞中Egr1/3和Ccl2的转录激活，而通过抑制FcεRI的二聚体转单体过渡可以减弱这一效应。总的来说，本研究揭示了抗原非依赖性的IgE介导的FcεRI激活机制。

基于机器学习（ML）的方法推动了全新蛋白质设计领域的发展，扩散基生成方法在蛋白质设计流程中逐渐占据主导地位。

来自慕尼黑工业大学的Hendrik Dietz和Sergey Ovchinnikov报告了一种基于“幻觉”的蛋白质设计方法，该方法在放松序列空间中运行，能够高效地设计出高质量的蛋白质骨架，适用于多个尺度和广泛的应用范围，而无需任何形式的再训练。研究者实验性地合成并表征了超过100种蛋白质。三个高分辨率的晶体结构和两个设计的单链蛋白（由多达1000个氨基酸组成）的冷冻电子显微镜密度图验证了该方法的准确性。本流程还可用于设计合成的蛋白质-蛋白质相互作用，这已通过一组蛋白质异二聚体的实验验证。放松序列优化在设计能力、不同设计问题的适用范围以及蛋白质大小的可扩展性方面表现出色。

病原体不断进化，并可能发展出逃避宿主免疫和治疗的突变。解决这些逃逸机制需要针对进化上保守的脆弱性，因为这些区域的突变通常会带来适应性成本。

来自美国西奈山伊坎医学院的Yi Shi和Peijun Zhang引入了增强亲和力的自适应多表位靶向（AMETA），这是一种模块化和多价的纳米抗体平台，将强效的双特异性纳米抗体与人类免疫球蛋白M（IgM）支架结合。AMETA可以展示20多个纳米抗体，从而优越地结合多个保守和中和表位。通过利用多表位SARS-CoV-2纳米抗体和结构引导设计，AMETA构建物的抗病毒效能呈指数增强，超过单体纳米抗体一百万倍以上。这些构建物对病原性沙尔贝病毒（包括Omicron亚系）表现出超强、广谱和持久的疗效，且具有稳健的临床前结果。通过冷冻电镜和建模的结构分析揭示了单一构建物内的多种抗病毒机制。在皮摩尔到纳摩尔浓度下，AMETA有效地诱导了跨刺突蛋白和跨病毒的交联，促进了刺突蛋白后融合并显著削弱了病毒的活性。AMETA的模块化使其能够快速、成本效益高地生产并适应不断进化的病原体。