Science丨朱斌/王隆飞团队合作阐明DNA合成激活RNA切割的新型免疫机制——集三种酶活于一体的DRT4系统

本文报道了华中科技大学朱斌团队与武汉大学王隆飞团队合作的研究成果，发表在《Science》杂志上。研究背景为细菌与噬菌体之间的进化军备竞赛，细菌演化出多种免疫系统，如CRISPR-Cas和限制性修饰系统。研究目的为探索DRT4（防御相关逆转录酶4）系统的抗病毒机制。结论发现DRT4是一种仅由单个小型蛋白质构成的系统，具有三种酶活性：蛋白质引发的模板独立DNA聚合酶、DNA外切酶和G特异性RNA内切酶。DRT4通过DNA合成激活RNA切割，在噬菌体入侵时，细胞内dNTP浓度升高，触发DNA聚合活性超过外切活性，DNA链延长并脱离聚合口袋，导致构象变化形成RNA内切酶活性位点，切割宿主和噬菌体RNA，阻断病毒复制。这一机制揭示了逆转录酶骨架可重新编程为感应环境信号的精密机器，拓展了DRT功能版图，并在DNA合成、DNA存储、RNA加工、基因编辑及分子感知等领域具有应用潜力。