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　　Gabija系(xi)統(tong)(tong)是自然界已知豐度第(di)三，僅次于(yu)限制修飾(shi)系(xi)統(tong)(tong)和CRISPR系(xi)統(tong)(tong)的原核(he)生物(wu)免(mian)疫系(xi)統(tong)(tong)，僅由(you)GajA和GajB兩(liang)個基因組成卻可(ke)(ke)以(yi)高效免(mian)疫各類(lei)烈性(xing)(xing)噬(shi)(shi)菌體的侵(qin)染，是自然界最廣譜高效且精簡的免(mian)疫系(xi)統(tong)(tong)之(zhi)一。GajA蛋白是一種序列特異性(xing)(xing)的核(he)酸內切(qie)酶，且活性(xing)(xing)可(ke)(ke)以(yi)被(bei)ATP抑制，GajB蛋白是一種解旋(xuan)酶類(lei)似物(wu)，可(ke)(ke)以(yi)水解ATP提供(gong)能量(liang)。近期(qi)已有兩(liang)篇Nature研究論文報道了噬(shi)(shi)菌體逃逸Gabija系(xi)統(tong)(tong)防御(yu)的結(jie)構與機制，Gabija免(mian)疫機制受到(dao)高度關注，但其抵抗噬(shi)(shi)菌體侵(qin)染的分(fen)子機制尚未闡釋清楚。

　　該研(yan)究采用(yong)單顆粒冷凍電鏡和(he)生物(wu)化學等技術手段，首次捕捉(zhuo)到了GajA核酸酶(mei)與DNA結合的(de)(de)(de)激(ji)活(huo)狀(zhuang)(zhuang)態和(he)與ATP結合的(de)(de)(de)抑(yi)(yi)(yi)制(zhi)狀(zhuang)(zhuang)態，從分子層(ceng)面完整的(de)(de)(de)闡釋了Gabija系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)機(ji)制(zhi)。Gabija系(xi)(xi)統(tong)(tong)在(zai)細(xi)胞正常生理狀(zhuang)(zhuang)態下被ATP抑(yi)(yi)(yi)制(zhi)，在(zai)細(xi)菌(jun)受到噬(shi)菌(jun)體侵染后，由于(yu)噬(shi)菌(jun)體的(de)(de)(de)快速復制(zhi)消耗大量(liang)ATP，使得GajA不再受到ATP抑(yi)(yi)(yi)制(zhi)。GajA四聚體兩端的(de)(de)(de)Toprim結構(gou)域向(xiang)兩邊(bian)打開以(yi)(yi)方便(bian)DNA的(de)(de)(de)結合，DNA在(zai)切(qie)(qie)割(ge)位點附(fu)近(jin)發生彎曲，以(yi)(yi)便(bian)于(yu)GajA的(de)(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)。帶切(qie)(qie)口的(de)(de)(de)DNA又(you)可(ke)以(yi)(yi)激(ji)活(huo)GajB的(de)(de)(de)ATP水解(jie)活(huo)性，兩種酶(mei)活(huo)性巧妙配合最終導(dao)致細(xi)菌(jun)死亡(wang)和(he)噬(shi)菌(jun)體感染的(de)(de)(de)流產。因此(ci)，Gabija系(xi)(xi)統(tong)(tong)可(ke)能(neng)是(shi)以(yi)(yi)代(dai)謝物(wu)的(de)(de)(de)耗竭作(zuo)為危險信號，是(shi)一(yi)種獨特的(de)(de)(de)原核生物(wu)免疫(yi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。該研(yan)究加(jia)深了人(ren)們對自然免疫(yi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)理解(jie)，為探索代(dai)謝物(wu)作(zuo)為免疫(yi)防御的(de)(de)(de)潛在(zai)危險信號提(ti)供了新的(de)(de)(de)研(yan)究方向(xiang)。

　　據(ju)悉(xi)，該研(yan)(yan)究得(de)到(dao)了武(wu)漢大(da)學科研(yan)(yan)公共服務條件(jian)平臺冷凍電(dian)鏡(jing)機組(zu)的大(da)力(li)支持，冷凍電(dian)鏡(jing)機組(zu)特聘高級(ji)工程師李丹陽和實驗員(yuan)李香(xiang)凝在數(shu)據(ju)收集工作中(zhong)提供了重要(yao)協助(zhu)。該研(yan)(yan)究受到(dao)國家(jia)重點研(yan)(yan)發計劃項目、武(wu)漢大(da)學啟動經費、武(wu)漢大(da)學泰康生命醫學中(zhong)心科研(yan)(yan)經費和武(wu)漢大(da)學大(da)型儀(yi)器設備開放補貼的共同資助(zhu)。