许多原核生物病毒都是温和的,其再激活受到严密的调控。然而,除了少数几个细菌模型系统外,人们对溶原退出的调控机制知之甚少,尤其是在古菌中。
2023年3月2日,武汉大学陈向东及杜世燊共同通讯在Nucleic Acids Research 上在线发表题为“A virus-borne DNA damage signaling pathway controls the lysogeny-induction switch in a group of temperate pleolipoviruses”的研究论文,该研究报道了嗜盐古菌病毒SNJ2 ( Pleolipoviridae )的一个三基因模块,该模块调控溶原和复制周期之间的转换。SNJ2 orf4编码一个有翅膀的螺旋-转角-螺旋DNA结合蛋白,通过抑制病毒整合酶基因int SNJ2的表达来维持溶原性。
为了转换到诱导状态,需要另外两个SNJ2编码的蛋白Orf7和Orf8。Orf8是细胞AAA + ATPase Orc1/Cdc6蛋白的同源物,在丝裂霉素C诱导的DNA损伤中被激活,可能通过翻译后修饰发挥作用。活化的Orf8启动Orf7的表达,Orf7反过来拮抗Orf4的功能,导致int SNJ2的转录,从而使SNJ2转变为诱导状态。比较基因组学分析发现,以SNJ2 - like Orc1/Cdc6蛋白为中心的三基因模块普遍存在于盐古菌基因组中,始终存在于整合原病毒的背景中。总之,该研究结果揭示了温和古菌病毒编码的第一个DNA损伤信号通路,并揭示了广泛分布的病毒编码的Orc1/Cdc6蛋白同源物的意外作用。