Harbin Institute of Technology News (Wang Ji/Wen) 최근 우리 학교 생활 학교의 Huang Zhiwei 교수는 연구를 통해 무료 슬롯사이트 활동을 억제하는 항 -CRISPR 단백질의 분자 메커니즘을 공개하여 SPYAS9 SPYAS9 활동을 제어하는 구조적 기초를 제공하는 구조적 기초를 제공하고 SPYAS9 무료 슬롯사이트 무료 슬롯사이트 활동을 제어하는 구조적 기초를 공개했습니다. 4 월 27 일, 연구 결과는 "항 -CRISPR 단백질의 분자 메커니즘은 항 -CRISPR 단백질에 의한 CRISPR-무료 슬롯사이트 억제를 억제한다"라는 연구 논문의 형태로 온라인으로 출판되었다.
CRISPR-CAS 시스템은 박테리아에 의해 인코딩 된 적응성 면역 시스템으로 박테리아가 파지 감염으로부터 보호합니다. 이 시스템은 crRNA- 유도 CAS 뉴 클레아 제를 사용하여 바이러스를 침해하여 바이러스 감염을 예방하는 DNA 또는 RNA를 절단합니다. CRISPR-CAS 시스템과 SGRNA의 조합은 관심있는 DNA를 효율적이고 편리하게 "편집"하는 능력을 갖기 때문에, CRISPR II-A 하위 유형 시스템 중 하나 인 Streptococcus CAS9 (무료 슬롯사이트)는 세계 주변의 생체 의학 연구 및 유전자 요법 분야 중 하나 인 Streptococcus CAS9 (무료 슬롯사이트)가 널리 사용되었으며, 녹아웃, 수정, 세포 및 DNA의 개별 및 개별적으로, 세포 및 DNA의 개별 및 개별에 널리 사용되었습니다. 현재 가장 중요하고 널리 사용되는 유전자 편집 도구가 되십시오.
그러나 무료 슬롯사이트의 과잉 활성화 또는 장기 활동으로 인한 유전자 편집의 표적 외 효과를 줄이는 방법, 무료 슬롯사이트의 활동을 시간에 정확하게 제어하는 방법, 공간 또는 상태는 현재 무료 슬롯사이트 시스템에 대한 세포 또는 유전자의 연구에 대한 비판적으로 해결해야 할 과학적 문제가 중요하고 도전적인 과학적 문제입니다. Listeria monocytogenes phossages의 항 -CRISPR 유전자 ACRIIA4는 세포에서 무료 슬롯사이트의 유전자 편집 활성을 억제 할 수 있습니다. 그러나, 이들 항 -CRISPR 유전자가 무료 슬롯사이트 활성을 억제하는 분자 메커니즘은 명확하지 않다.
ACRIIA2 또는 ACRIIA4가 무료 슬롯사이트에 직접 결합 할 수 있는지 여부를 연구하기 위해 연구팀은 먼저 시험 관내 생화학 연구 시스템을 확립했습니다. 이 연구는 항 -CRISPR 단백질 ACRIIA2 또는 ACRIIA4가 무료 슬롯사이트-SGRNA 복합체에 직접 결합한다는 것을 발견했다. 흥미롭게도, acriia2 또는 acriia4는 sgrna에 결합하는 무료 슬롯사이트 와만 상호 작용하지만 무료 슬롯사이트와 상호 작용하지 않는다; 추가 실험은 ACRIIA2 또는 ACRIIA4가 무료 슬롯사이트에 의해 매개되는 표적 DNA의 절단을 직접 억제 할 수 있음을 발견했다.
ACRIIA4가 무료 슬롯사이트 활동을 직접 억제하는 분자 메커니즘을 연구하기 위해, 연구 팀은 무료 슬롯사이트-SGRNA-ACRIIA4 복합체를 정화하고 구조적 생물학 연구 방법을 통해 무료 슬롯사이트-SGRNA-ACRIIA4 복합체의 결정 구조를 분석 하였다. 복합체의 구조는 ACRIIA4 단백질 형태가 새로운 배임이며, 이는 무료 슬롯사이트 CTD, TOPO 및 RUVC의 3 도메인에 의해 형성된 그루브 영역에 결합한다는 것을 밝혀냈다. 이 그루브 영역은 무료 슬롯사이트에서 기질 Pam DNA의 결합 부위이며; 또한, ACRIIA4의 β1 폴딩 시트와 RUVC 활성 부위 이전의 루프 사이의 접촉은 또한 무료 슬롯사이트에 대한 ACRIIA4의 억제 효과를 강화시킨다. 위의 구조적 관찰 결과는 ACRIIA4 및 기질 PAM DNA가 무료 슬롯사이트 결합과 경쟁한다는 것을 보여준다. ACRIIA4의 실험 결과는 기질 PAM DNA가 구조적 관찰의 결과를 추가로지지하는 것보다 강한 친화력을 갖는다. 다음의 생화학 적 실험은 ACRIIA4가 무료 슬롯사이트에 결합하고 무료 슬롯사이트에 대한 기질 PAM DNA 결합을 억제함으로써 무료 슬롯사이트의 활성을 길항한다는 것을 추가로 확인 하였다.
산성 아미노산 ASP14, ASP37, GLU40, ASP69 및 GLU70의 ACRIIA4의 위치는 무료 슬롯사이트에 결합하는 기질 PAM DNA의 포스페이트 골격 위치와 전적으로 중재 된 아크리노와 직접적으로 상위 아프리노이를 제정하는 기판 PAM DNA와 완전히 일치하는 것이 매우 중요하다. 무료 슬롯사이트 PI 도메인에서 산 GLU1108, SER1109, SER1216, LYS1200, ARG1335 및 ARG1333. 이러한 구조적 관찰은 ACRIIA4가 PAM DNA를 모방함으로써 무료 슬롯사이트에 결합한다는 것을 보여준다. 무료 슬롯사이트 단백질의 Acriia4- 결합 아미노산은 ISO- 서브 타이프 N. menutidis cas9 (NMECAS9)에서 보존되지만, 다른 ISO-II-C Listeria monocytogenes CAS9 (LMOCAS9)에서는 보존되지 않으며, Acriia4가 LMOCAS9의 활성을 억제 할 수는 없지만 NMECAS9의 활성을 억제 할 수없는 이유를 설명합니다.
연구팀은 추가 구조적 비교 및 분석을 통해 무료 슬롯사이트 단독에 ACRIIA4에 대한 바인딩 부위가 없음을 발견했습니다. 무료 슬롯사이트-SGRNA 복합체의 형성은 무료 슬롯사이트의 형태를 유의하게 변화 시켰으며, ACRIIA4 결합 부위가 조립되고 형성되었으며,이 프로젝트의 초기 생화학 적 연구 결과는 ACRIIA4가 무료 슬롯사이트-SGRNA 복합체에만 결합하지만 무료 슬롯사이트에만 결합되지 않는다는 것을 잘 설명 하였다. 이 결과는 또한 박테리아 세포에서 무료 슬롯사이트의 존재와 일치하는 반면, 무료 슬롯사이트-sgrna 복합체는 존재의 주요 형태이다. 무료 슬롯사이트-sgrna 복합체가 형성 될 때, 박테리아 CRISPR 면역계에 의해 파지가 "발견"되어 "방해"될 때이기도합니다. 따라서,이 단계 (무료 슬롯사이트-SGRNA 복합기)는 파지가 박테리아의 적응 면역계를 억제하기에 가장 적합한 기간이다 (CRISPR-CAS9).
항 -CRISPR 단백질 ACRIIA4의 분자 메커니즘은 무료 슬롯사이트 활성을 억제하는 무료 슬롯사이트 활동을 억제 할뿐만 아니라 박테리아 면역 체계의 공동 진화 분자 메커니즘 (CRISPR-CAS9) 및 PHAGE 방어 시스템 (Anti-CRISPR)의 공개적 분자 메커니즘을 드러내는 데 중요한 과학적 중요성을 가질뿐만 아니라 조건부로 구성된 구조적 기반을위한 구조적 기초를 제공합니다. 시간과 공간의 유전자 편집 활동. 이 결과는 CRISPR-CPF1 (Nature, 2016; RNA Biology, 2017), CRISPR-C2C1 (Cell Research, 2017)과 같은 연구 결과 후 Huang Zhiwei 팀이 병원체-호스트 상호 작용 및 유전자 편집 분자 메커니즘 연구 분야에서 달성 한 또 다른 중요한 연구 성과입니다.
Huang Zhiwei 교수는이 연구 논문의 해당 저자입니다. 이 팀의 세 학생 인 Dong de, Guo Minghui 및 Master의 학생 Wang Sihan 은이 논문의 첫 번째 저자입니다. 팀의 박사후 동료 강사 인 Zhu Yuwei, Wang Shuo, Xiong Zhi, Yang Jianzeng 및 팀의 학부생 인 Xu Zengliang은 일부 연구 작업에 참여했습니다. 모든 연구 작업은 Harbin Institute of Technology에서 완료되었습니다. 상하이 동기 방사선 센터는 크리스탈 데이터 수집을 지원합니다. 이 프로젝트는 중국 국립 자연 과학 재단 (National Natural Science Foundation of China, Harbin Institute of Technology Youth Scientist Studio 및 기타 기금)이 자금을 지원합니다.
자연 기사 링크 :http : //www.nature.com/nature/journal/vaap/ncurrent/full/nature22377.html
http : //www.nature.com/nature/journal/vaap/ncurrent/pdf/nature22377.pdf