2024年8月14日,来自天津医科大学张恒和中国科学院武汉病毒所邓增钦团队合作在学术期刊《自然》上发表了标题为“Structural basis for the activity of the type VII CRISPR–Cas system. ”的研究成果,解析了VII型CRISPR-Cas系统工作的结构基础。
据了解,新发现的VII型CRISPR-Cas候选系统使用由Cas5和Cas7蛋白形成的CRISPR RNA引导的核糖核蛋白复合物来靶向RNA。然而,RNA的切割是由专用的Cas14核酸酶完成,它与其他CRISPR-Cas系统的效应核酸酶不同。
VII型CRISPR-Cas系统的生化和功能特征
研究人员解析了不同功能状态下与Cas14结合干扰复合物的七种冷冻电镜结构。Cas14在溶液中是一个四聚体蛋白,它以靶RNA依赖的方式被招募到Cas5-Cas7复合物中。Cas14的N端催化结构域结合一段底物RNA进行裂解,而C端结构域主要负责将Cas14与Cas5-Cas7复合物拴在一起。生化裂解实验证实了捕获到的功能构象,揭示了Cas14与Cas5-Cas7复合物的不同位点结合并执行单个裂解反应。
值得注意的是,Cas7的一个插入精氨酸夹在C端结构域的C形钳夹中,可精确调节Cas14的结合。更有趣的是,靶RNA的裂解会因5′端的互补原间隔侧翼序列而改变,但在3′端却不会。总之,该研究阐明了Ⅶ型CRISPR-Cas系统中干扰复合物组装和底物切割的关键分子细节,这可能有助于Ⅶ型CRISPR-Cas系统在生物技术中的合理应用。
文章来源:
Yang, Jie, Li, Xuzichao, He, Qiuqiu, Wang et al,Structural basis for the activity of the type VII CRISPR–Cas system, DOI: 10.1038/s41586-024-07815-0,Nature:最新IF:69.504
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