第一作者：高天问、郝万山、高锦
通讯作者：程凯莹
发表期刊：mBio
分区：中科院二区top期刊，JCR Q1期刊
期刊 5-Year Impact Factor: 5.5
通讯单位：杭州师范大学基础医学院
论文DOI ：https://doi.org/10.1128/mbio.00884-25
成果简介
2025年6月，杭州师范大学基础医学院程凯莹教授课题组在微生物领域TOP期刊mBio上发表了题为“Structural and functional investigation of DinG containing a 3'–5'exonuclease domain”的研究。文章主要介绍了细菌DinG-like家族（一种SF2解旋酶家族）中的一类N端含有额外3'–5'外切酶结构域的成员——ExoDinG的结构、生化活性和生物学功能。
图文导读
文章以金黄色葡萄球菌的ExoDinG（SaDinG）为研究对象，解析了SaDinG与ssDNA的复合体晶体结构，并通过一些列生化活性和点突变验证对其3'–5'外切酶活性和5'–3'解旋酶活性进行了深入研究。虽然一定浓度的ATP可以激活SaDinG的解旋酶活性和对特殊底物的酶切活性，但浓度进一步升高的ATP可以分别抑制两种酶活，这表明其在体内可能存在ATP依赖的活性调节机制。表型研究表明，SaDinG缺失突变体对DNA交联损伤剂（丝裂霉素C和甲醛）较其他类型DNA损伤剂更为敏感，说明其可能参与细菌体内的DNA交联修复过程。
文章基于以上数据提出了一个SaDinG参与DNA交联修复的分子机制模型：当DNA发生交联损伤时，SaDinG利用解旋酶结构域解开交联DNA双链，一边通过解旋酶结构域沿着一条链以5'-3'方向进行移位，一边通过外切酶结构域以3'-5'方向切除对面的受损链，从而精确地去除含有损伤的片段。这种由同一个蛋白相互协调的双向加工活性产生一种DNA修复中间体，交由下游修复因子继续修复。由于ExoDinG亚家族成员具有高度保守的序列相似性，基于SaDinG提出的这一分子模型可能适用于ExoDinG亚家族的所有成员。
综上，本论文对DinG-like家族中ExoDinG亚家族成员的结构特征、生化活性和生物学功能进行了补充，并为这一亚家族蛋白参与细菌DNA交联修复过程提供了见解。
杭州师范大学为该论文的第一完成单位，基础医学院程凯莹教授为通讯作者，团队硕士研究生高天问、博士研究生郝万山、杭师大附属医院高锦医生为文章的共同第一作者。该研究受到了浙江省医学表观遗传学重点实验室平台的支持，以及国家自然科学基金和浙江省自然科学基金的资助。
通讯作者简介：
程凯莹，杭州师范大学基础医学院免疫与病原生物学系教授、博士生导师。主要从事细菌耐药和抗逆机制的研究，已在Nature Structural & Molecular Biology、Elife、Nucleic Acids Research、mBio、BMC biology等SCI期刊发表相关论文20余篇，主持多项国家自然科学基金和省自然科学基金，获市高层次海外人才和市创新团队（负责人）称号。杭州师范大学附属医院双聘PI，浙江大学医学院附属第一医院传染病重症诊治全国重点实验室兼任专家，杭州市医学会细菌感染与耐药防治分会委员会委员。
