Nature：中加科学家联手发现一种新型抗CRISPR蛋白抑制CRISPR

来源：100医药网 2024-07-16 10:52

在这项新的研究中，这些作者首先利用生物信息学发现了一种名为 AcrIF25 的新型抗 CRISPR 蛋白。体内实验表明AcrIF25 能显著抑制铜绿假单胞菌 I-F 型CRISPR-Cas系统的活性。

在一项新的研究中，来自中国科学院生物物理研究所和加拿大多伦多大学的研究人员发现了一种名为AcrIF25的新型抗CRISPR蛋白（anti-CRISPR protein, Acr），它能通过分解I-F型CRISPR-Cas复合物（Csy复合物）来抑制CRISPR-Cas系统的活性，从而为精确控制CRISPR-Cas系统提供了一种新方法。相关研究结果于2024年7月3日在线发表在Nature期刊上，论文标题为 An anti-CRISPR that pulls apart a CRISPR Cas complex 。

CRISPR-Cas系统是一种强大的基因编辑工具，广泛应用于细菌和古细菌，以抵御外来DNA的入侵。为了平衡这种强大的防御机制，一些细菌和古细菌进化出了能够抑制CRISPR-Cas系统活性的蛋白质，即抗CRISPR蛋白。

在这项新的研究中，这些作者首先利用发现了一种名为 AcrIF25 的新型抗 CRISPR 蛋白。体内实验表明AcrIF25 能显著抑制铜绿假单胞菌 I-F 型 CRISPR-Cas 系统的活性。

尺寸排阻色谱结果表明，AcrIF25并不直接与完整的Csy复合物结合，而是特异性地与Cas7亚基相互作用，使其从Csy复合物中解离，从而阻断了CRISPR-Cas系统的功能。

为了进一步阐明AcrIF25的作用机制，这些作者解析了AcrIF25和Cas7:AcrIF25复合物结合在一起时的晶体结构。他们发现，AcrIF25通过其C末端结构域与Cas7相互作用，C末端结构域覆盖了Cas7亚基之间的结合界面以及Cas7与crRNA之间的界面。因此，AcrIF25的结合会破坏Cas7与相邻Cas7亚基和crRNA之间的相互作用，导致整个Csy复合体解体。

图片来自Nature, 2024, doi:10.1038/s41586-024-07642-3

值得注意的是，AcrIF25 可将 Cas7 亚基从 Csy 复合物中移除，而无需使用 ATP 水解产生的能量。AcrIF25是第一个在没有外部能量供应的情况下分解大型稳定的蛋白-核酸复合物的蛋白实例。

这项新的研究不仅丰富了我们对Acr蛋白机制的认识，也为未来开发新的基因编辑工具提供了宝贵的线索。（100yiyao.com）

参考资料：

Chantel N. Trost et al. . Nature, 2024, doi:10.1038/s41586-024-07642-3.

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