崔勝團隊在原核生物(wù)抗病毒免疫防禦機制領域取得新(xīn)進展

2023年10月2日我所崔勝研究團隊在Nature雜志(zhì)在線(xiàn)發表了題為(wèi)“Nucleic acid-triggered NADase activation of a short prokaryotic Argonaute”的論文(wén)。

天然抗病毒免疫系統長(cháng)期以來被認為(wèi)是真核細胞專有(yǒu)。最近的研究表明，細菌或古菌也具(jù)有(yǒu)天然免疫系統，能(néng)保護原核生物(wù)免受噬菌體(tǐ)感染，因此，揭示原核生物(wù)的抗病毒天然免疫機制有(yǒu)助于理(lǐ)解高等生物(wù)抗病毒免疫的起源和進化。Argonaute (Ago) 蛋白不但存在于真核生物(wù)，還廣泛存在于細菌和古菌中(zhōng)。真核Ago（eAgo）蛋白參與RNA幹擾、基因表達調控以及病毒防禦。原核Ago（pAgo）分(fēn)為(wèi)長(cháng)-pAgo和短-pAgo兩類。長(cháng)-pAgo和eAgo功能(néng)相似，但短-pAgo的作(zuò)用(yòng)機制未知，是國(guó)際科(kē)學(xué)競争的熱點。崔勝團隊利用(yòng)冷凍電(diàn)鏡技(jì )術，酶學(xué)和生物(wù)化學(xué)方法，解析了一類原核生物(wù)短-pAgo未激活狀态異元二聚體(tǐ)結構，結合引導RNA和靶DNA的四元複合物(wù)結構，處于兩種構象狀态下同源二聚體(tǐ)結構，以及激活狀态的同源四聚體(tǐ)結構，并通過體(tǐ)外大量的生化實驗揭示了原核生物(wù)短-pAgo的在外源核酸入侵下激活宿主抗病毒免疫防禦的分(fēn)子機制。這些研究結果為(wèi)新(xīn)型基因編輯技(jì )術，基因檢測技(jì )術以及藥物(wù)研發提供了重要理(lǐ)論支持。

圖.原核生物(wù)短Ago不同構象的冷凍電(diàn)鏡結構

該研究工(gōng)作(zuò)得到中(zhōng)國(guó)醫(yī)學(xué)科(kē)學(xué)院醫(yī)學(xué)與健康科(kē)技(jì )創新(xīn)工(gōng)程(2021-I2M-1-037)、國(guó)家自然科(kē)學(xué)基金(81971985，82272308，81572005 )等項目的資助。中(zhōng)國(guó)醫(yī)學(xué)科(kē)學(xué)院病原生物(wù)學(xué)研究所崔勝研究員和中(zhōng)國(guó)科(kē)學(xué)院物(wù)理(lǐ)研究所丁玮和朱洪濤研究員為(wèi)論文(wén)共同通訊作(zuò)者，中(zhōng)國(guó)醫(yī)學(xué)科(kē)學(xué)院病原生物(wù)學(xué)研究所高小(xiǎo)攀副研究員，中(zhōng)國(guó)科(kē)學(xué)院物(wù)理(lǐ)研究所尚坤，中(zhōng)國(guó)醫(yī)學(xué)科(kē)學(xué)院病原生物(wù)學(xué)研究所博士後朱凱祥,碩士生王臨嶽為(wèi)論文(wén)共同第一作(zuò)者。