최근 School of Life Huang Zhiwei 교수의 슬롯 머신 쿠폰팀은 구조적 생물학 및 생화학 슬롯 머신 쿠폰 방법을 통한 기질을 식별하기 위해 SPCAS9 변이체 (XCAS9 37)의 호환성 및 고 충실도 분자 메커니즘을 밝혀 냈습니다 슬롯 머신 쿠폰 결과는 "SPCAS9의 높은 충실도 변형에 대한 구조적 통찰력"이라는 제목으로 Cell Research 저널에 발표되었습니다
CRISPR-CAS 시스템은 파지를 방어하는 데 사용되는 박테리아 인코딩 된 적응 면역 시스템입니다 이 시스템은 RNA- 유도 이펙터 단백질을 통해 바이러스의 DNA 또는 RNA를 절단하여 박테리오파지 (바이러스)의 감염에 저항합니다 그 중에서도 Streptococcus pyogenes (SPCAS9)와 SGRNA의 조합은 세포 또는 유기체의 표적 유전자를 효율적이고 편리하게 "편집"하는 능력을 가지고 있습니다 따라서 최근 몇 년 동안 CRISPR-CAS9 시스템과 그 유도체 기술은 유전자 편집에 빠르게 적용되었습니다 CRISPR-CAS9 시스템은 생물학, 의학 및 농업 분야에서 유전자 편집에 가장 널리 사용되는 유전자 편집 도구이지만,이 슬롯 머신 쿠폰 의해 가져온 표적 외 효과와 기질 PAM을 식별하는 데있어 제한은 항상 해결해야 할 시급한 문제였습니다 현재, SPCAS9 단백질의 스크리닝을 통해, XCAS9 37 (A262T, R324L, S409I, E480K, E543D, M694I, E1219V)과 같은 고 충실도 SPCAS9 돌연변이 체가 생성되었지만, Spcas9 돌연변이 체의 고 충실도 구조적 기초는 알려지지 않았다
XCAS9 37의 분자 메커니즘을 광범위한 PAM 호환성 및 높은 DNA 표적화 특이성으로 밝히기 위해,이 팀은 구조 분석을 위해 상이한 PAM을 갖는 2 개의 이중 스트론 DNA를 포함하는 XCAS9 37, SGRNA 및 3 차원의 3 차원 구조를 분석했다 솔트 브리지를 통한 E1219의 안정적인 R1335는 SPCAS9가 PAM 시퀀스를 엄격하게 선택하는 데 중요합니다 XCAS9 37에서 E1219V의 돌연변이는 R1335 측쇄의 제한을 차단 해제하여 어느 정도의 자유를 제공하여 다른 기질에 대한 PAM을 인식하는 능력을 증가시킨다
XCAS9 37 야생형 (WT) SPCAS9와 비교하여, 둘의 전체 구조는 유사하지만, XCAS9 37의 REC2 및 REC3 도메인은 유의 한 형태 변화를 가지며, DNA 기질과의 접촉이 감소되어 기질 인식의 특이성을 증가시켜-타르트라이트 효과를 감소시킨다 이 슬롯 머신 쿠폰의 메커니즘에 기초하여, 팀은 일련의 SPCAS9 변이체를 합리적으로 설계했으며, 새로 설계된 돌연변이 체는 생화학 및 세포 실험에서 야생형 SPCAS9와 비교하여 충실도가 상당히 개선되었음을 보여줍니다 이 슬롯 머신 쿠폰는 처음으로 고 충실도 CAS9 유전자 편집 시스템의 분자 메커니즘을 보여줄뿐만 아니라 SPCAS9 및 기타 CAS 엔도 뉴 클레아 제의보다 효율적이고 특정한 유전자 편집 도구로의 전환을위한 주요 구조적 기초를 제공하며, 새로운 유전자 편집 시스템의 전환을 안내하는 적용 가치를 갖는다 이것은 또한 병원체-호스트 상호 작용 시스템 및 유전자 편집 시스템 분야에서 팀이 달성 한 또 다른 슬롯 머신 쿠폰 결과입니다
Huang Zhiwei 교수는이 논문의 해당 저자이며 박사 과정 학생 Guo Minghui, Ren Kuan 및 박사후 동료 Zhu Yuwei 가이 논문의 첫 번째 저자입니다 상하이 동기 방사선 센터는 크리스탈 데이터 수집을 지원합니다 이 프로젝트는 중국 국립 자연 과학 재단 (National Natural Science Foundation of China, 슬롯 머신 쿠폰 Institute of Technology Youth Scientist Studio 및 기타 기금)이 자금을 지원합니다
기사 링크 :https : //wwwnaturecom/articles/s41422-018-0131-6
