古蛋白复活揭示Dicer解旋酶功能演化与抗病毒机制的结构生化基础

来自多领域的研究团队通过重建远古Dicer解旋酶，首次阐明了ATP水解驱动dsRNA易位的分子机制，揭示了动物进化中Dicer功能分化的结构基础。该研究利用冷冻电镜(cryo-EM)捕获多构象状态，破解了现代节肢动物Dicer高效抗病毒防御的分子密码，为理解RNAi通路演化提供关键证据。

　　

在生命演化的长河中，Dicer解旋酶如同分子马达般精妙运作——现代节肢动物体内，这个完全功能化的酶利用ATP水解(adenosine triphosphate)产生的能量，驱动自身沿着双链RNA(dsRNA)进行定向移动，实现高效的连续性切割，构筑起抗病毒防御的第一道防线。然而令人困惑的是，从脊椎动物到线虫，不同物种Dicer同源蛋白的解旋酶功能却呈现出戏剧性分化。

通过"分子考古学"般的实验设计，科学家们成功复活了远古Dicer蛋白。结构生物学的"时间显微镜"——冷冻电镜(cryo-EM)捕捉到多个关键构象，首次揭示ATP水解每个化学步骤如何转化为机械运动：就像精密齿轮的咬合，水解产生的能量通过变构效应推动蛋白质结构域发生波浪式位移，实现沿dsRNA的单向爬行。

进化分析显示，dsRNA结合能力的丧失是Dicer功能退化的早期事件，有趣的是，即便ATP水解活性保留，这种"空转的马达"也失去了转运能力。在线虫祖先分支中，ATP水解活性本身也显著衰退，但现代秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)另辟蹊径，通过招募第二个解旋酶来维持抗病毒功能。这些发现如同拼齐了进化拼图的关键碎片，不仅解释了现代生物Dicer功能的多样性，更揭示了RNA干扰(RNAi)通路在动物界适应性演化的分子逻辑。