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防御相关逆转录酶（DRT）介导多种抗噬菌体响应，但其如何感知噬菌体感染，并将非经典 DNA 合成与抗病毒效应器激活相耦联，目前仍知之甚少。在此，我们将 DRT4 鉴定为一种双传感器免疫系统，可整合两种不同的噬菌体来源信号。冷冻电镜分析显示，DRT4 组装为由三个二聚体构成的六聚体，其中每个原聚体均可催化蛋白引发、非模板依赖的合成反应，生成共价连接的单链 DNA 产物。DRT4 对嘌呤核苷酸表现出强烈偏好，这一特性由聚合酶活性位点内碱基特异性相互作用所决定。通过噬菌体逃逸遗传学分析，我们鉴定出 DRT4 的两种独立激活因子：噬菌体核糖核苷酸还原酶 NrdAB（可提高细胞内 dNTP 水平），以及可直接结合 DRT4 生成的单链 DNA 的 SSB 样蛋白 0087。激活后的 DRT4 表现出依赖 dNTP 的 RNase 活性，从而将噬菌体感知与 RNA 切割及流产感染相联系。综上，我们的研究表明，DRT4 生成的单链 DNA 是一种信号中间体，可整合噬菌体诱导的代谢变化与对病毒复制蛋白的直接识别，并揭示蛋白引发的 DNA 合成如何被重新利用，以感知感染并激活抗病毒效应器。
防御相关逆转录酶（DRT）介导多种抗噬菌体反应，但其如何感知噬菌体感染，并将非常规 DNA 合成与抗病毒效应因子的激活联系起来，仍未得到充分理解。在此，我们将 DRT4 鉴定为一种双传感器免疫系统，可整合两种不同的噬菌体来源信号。冷冻电镜分析表明，DRT4 组装成由两个三聚体构成的六聚体，其中每个亚基均可催化蛋白引物依赖、模板非依赖的合成，生成共价连接的单链 DNA 产物。DRT4 对嘌呤核苷酸具有显著偏好，这一特性由聚合酶活性位点内的碱基特异性相互作用决定。通过噬菌体逃逸遗传学分析，我们鉴定出 DRT4 的两种独立激活因子：噬菌体核糖核苷酸还原酶 NrdAB（可提高细胞内 dNTP 水平），以及可直接结合 DRT4 生成的单链 DNA 的 SSB 样蛋白 0087。激活后的 DRT4 表现出依赖 dNTP 的 RNase 活性，从而将噬菌体感知与 RNA 切割及流产感染联系起来。综上，我们的研究表明，DRT4 生成的单链 DNA 是一种信号中间体，可整合噬菌体诱导的代谢变化与对病毒复制蛋白的直接识别，揭示了蛋白引物依赖的 DNA 合成如何被重新用于感染感知和抗病毒效应因子激活。
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关键词：防御相关逆转录酶 · 抗噬菌体防御 · 噬菌体感知 · 蛋白引发DNA合成 · RNase活性 · 流产感染
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.27.754916v1?rss=1