TnpB衍生转录因子介导的RNA引导基因抑制的结构与遗传学解析

TnpB核酸酶是CRISPR相关Cas12酶的进化祖先，属于由转座子编码、广泛存在于细菌中的RNA引导型内切核酸酶。除沿适应性免疫方向演化之外，TnpB核酸酶还反复演化形成了TnpB样核酸酶失活抑制因子（TldR），这是一个可编程的RNA引导型转录因子家族，尽管大多数TldR分支的生理功能仍不明确。近期，我们鉴定出一个与细菌ABC转运蛋白操纵子相关的TldR分支，但该分支尚未在任何天然宿主中得到表征，因此其预测调控功能的生物学意义仍属未知。在本研究中，我们证明了TldR在粪肠球菌（Enterococcus faecalis）中可直接抑制寡肽通透酶（opp）的结合蛋白OppA，表明TldR参与塑造细菌肽输入机制的底物谱。系统发育和比较基因组学分析显示，细菌基因组通常编码多个结构保守但功能多样化的OppA旁系同源蛋白，提示TldR介导的抑制作用可能使转运体组成得到选择性调节。为界定这种调控特异性的结构基础，我们利用冷冻电子显微镜捕获了一个与oppF相关的TldR处于多种功能状态下的结构，揭示出一种保守的双叶结构，以及一种从TnpB祖先继承而来的TAM识别机制。综上，这些发现阐明了一个广泛存在的RNA引导型调控系统的结构、遗传和进化基础；该系统由可移动遗传元件驯化而来，用于调节细菌中的肽转运。

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Renjian Xiao

Americo A. Casas-Ciniglio

Hoang C Le

Tanner Wiegand

Dan Xie

Leifu Chang

Samuel Henry Sternberg

doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.22.753285

Renjian Xiao 1 美国印第安纳州西拉法叶市西州街915号，普渡大学生物科学系，邮编47907。 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。

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发布于2026年9月23日。

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bioRxiv 2026.09.22.753285； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.22.753285

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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.22.753285v1?rss=1

🏷️ TnpB衍生转录因子 RNA引导基因抑制 TldR调控系统 冷冻电子显微镜 肽转运调控 细菌基因调控