解聚激活Retron-Septu系统的抗噬菌体防御机制及其动态调控研究

《SCIENCE》：Disassembly activates Retron-Septu for antiphage defense

来自未知机构的研究人员揭示了Retron-Septu系统通过“捕获-释放”机制实现抗噬菌体防御的分子机制。该研究通过冷冻电镜解析了包含逆转录酶(RT)、msDNA（msdDNA/msrRNA杂交体）和PtuAB蛋白的核蛋白复合物结构，发现msrRNA的保守套索结构调控逆转录，而复合物解聚后释放的PtuAB通过降解单链DNA(ssDNA)抑制噬菌体复制。这一发现为基因组工程和抗病毒策略提供了新思路。

　　

逆转录子(Retron)是一类通过产生多拷贝单链DNA(msDNA)来抵御噬菌体入侵的防御系统，在基因组工程中颇具潜力。然而其防御机制始终成谜。最新研究发现，Retron-Septu系统巧妙融合了逆转录子和Septu两种防御机制。冷冻电镜结构显示，该系统形成了一种不对称核蛋白复合物，包含逆转录酶(RT)、msDNA（由msdDNA和msrRNA杂交而成）以及两拷贝PtuAB蛋白。

有趣的是，msdDNA和msrRNA这对“黄金搭档”是复合物组装的关键——msrRNA呈现独特的套索结构，精准调控逆转录过程。更令人称奇的是，组装完成的Retron-Septu复合物竟处于“休眠状态”，原来msdDNA悄悄占据了PtuA的DNA结合位点。只有当复合物解体时，防御系统才真正激活：释放出的PtuAB蛋白化身“DNA剪刀”，专攻单链DNA(ssDNA)，有效遏制噬菌体复制。

这项研究首次揭示了“休眠-激活”的动态调控机制，不仅阐明了msDNA在抗噬菌体防御中的多重角色，更为设计新型基因编辑工具和抗病毒策略提供了分子蓝图。