武漢兩高校合作發表Nature論文，揭開這種病毒防御機制的工作原理

　　武漢大學王隆飛教授團隊與華中科技大學朱斌教授團隊合作，以加速預覽形式在國際頂尖學術期刊 Nature 發表了題為：Structures and activation mechanism of the Gabija anti-phage system 的研究論文。

　　該研究通過解析Gabija系統的結構，進而在分子層面完整揭示了Gabija系統的抗噬菌體工作機制。該研究加深了我們對自然免疫系統的理解，為探索代謝物作為免疫防御的潛在危險信號提供了新的研究方向。

　　細菌等原核生物進化出了復雜的固有免疫系統來抵御噬菌體感染。Gabija是一種在原核生物中高度豐富的防御系統，其由兩個組件組成——GajA和GajB。

　　在這項研究中，為了揭示Gabija系統如何被激活以進行抗噬菌體防御，研究團隊使用單顆粒冷凍電鏡等技術手段，解析了Gabija系統在不同狀態下的冷凍電鏡結構。首次捕捉到了GajA核酸酶與DNA結合的激活狀態和與ATP結合的抑制狀態，從而在分子層面完整解析了Gabija系統的工作機制。

　　具體來說，Gabija系統在細胞正常生理狀態下被ATP抑制，在噬菌體感染細菌后，噬菌體在細菌中的快速復制會消耗大量ATP，從而使GajA不再被ATP抑制。GajA是一個菱形四聚體，其兩端的Toprim結構域向兩邊打開以方便DNA的結合，DNA在切割位點附近發生彎曲，以便于GajA的切割。帶切口的DNA又可以激活GajB的ATP水解活性，GajA和GajB這兩種酶活性巧妙配合最終導致細菌死亡和噬菌體感染的失敗。

　　因此，Gabija系統可能是以代謝物的耗竭作為危險信號，是一種獨特的原核生物免疫系統。該研究加深了我們對自然免疫系統的理解，為探索代謝物作為免疫防御的潛在危險信號提供了新的研究方向。

　　武漢大學藥學院王隆飛教授和華中科技大學生命學院朱斌教授為該論文的共同通訊作者，武漢大學藥學院博士生李靜、華中科技大學生命學院博士后成銳、武漢大學藥學院副研究員王之明為論文共同第一作者。