研讨发现RNA互补克制Cas13活性的分子机制

近日，中国迷信院分子细胞迷信杰出立异中间（生归天学与研讨所）研讨员杨荟研讨组、美国留念斯隆凯特琳癌症中间传授Dinshaw J. Patel研讨组和分子细胞杰出中间研讨员丁建平研讨组单干，在Molecular Cell上，在线颁发了题为Structural basis for self-cleavage prevention by tag：anti-tag pairing complementarity in Type VI CRISPR-Cas systems的论文，提醒了目的RNA的anti-tag序列与crRNA反复区造成的RNA双链克制Cas13a活性的分子机制。

CRISPR-Cas13体系是细菌和古中通过单个Cas卵白降解外源入侵RNA的得到性免疫体系，响应的效应卵白Cas13在crRNA介导下序列特同性辨认并切割单链RNA，被激活的同时会非特同性切割四周情况中的RNA。Cas13是新兴的RNA编纂对象，在不改动基因组序列的条件下，可以进行RNA程度的敲低、RNA的定点编纂、RNA的定位等，在基因和RNA的功效研讨、疾病和靶向医治等方面具备后劲和利用前景。研讨发现，当目的RNA靶向序列的上游可以与crRNA反复区的3’端（tag）间断配对时，对Cas13a的活性有显着克制作用，避免宿主细胞Cas13 体系的自我靶向，与tag区域配对的序列称为anti-tag。

已有研讨说明了Cas13a对目的RNA特同性辨认的分子机制，并发现目的RNA的装载使HEPN构造域从失活变为激活状态。在此根底上，科研职员对Leptotrichia shahii和Leptotrichia buccalis两种Cas13a进行体外酶活和体内RNA烦扰研讨，发现当目的RNA存在5nt以上anti-tag序列时，Cas13a对目的RNA和四周情况中的RNA的切割活性显着被克制，对年夜肠杆菌细胞的RNA烦扰活性显着下降。科研职员得到了含有8nt长度anti-tag序列的RNA与LshCas13a复合物的冷冻电镜构造，发现目的RNA的靶向区与crRNA距离区造成RNA双链，同时目的RNA的anti-tag序列与crRNA的tag区造成的RNA双链。与已有构造比拟发现，含有anti-tag序列的目的RNA的联合，惹起Cas13a构造域的绝对挪动，使Cas13a出现出与正常目的RNA装载前后均不雷同的构象。Tag：anti-tag双链的造成，障碍了HEPN构造域活性中间症结氨基酸的凑近，使HEPN构造域坚持失活状态，克制了Cas13a对目的RNA和四周情况中RNA的切割活性，影响在年夜肠杆菌细胞RNA烦扰的后果。(100yiyao.com）