최근 School of Life Huang Zhiwei 교수의 트리플 슬롯 각각 유형 III CRISPR-CAS 시스템의 CSM 복합체와 DNA 및 DNA 기질을 전단하기위한 분자 메커니즘의 거의 원자적 해상도 구조를 밝혔다. 연구 결과는 2 월 27 일 저널 Cell Research에서 "Cryo-EM 및 Biochemistry를 통한 3 개의 CRISPR-CAS 시스템의 CSM 복합체의 DNase 및 RNase 효소 활성 커플 링 메커니즘"이라는 주제에 대해 발표되었다.
CRISPR/CAS 시스템은 박테리아와 고고가 외인성 침습에 저항하기위한 적응성 면역 메커니즘입니다. 이 시스템은 파지의 DNA 또는 RNA를 전단시킴으로써 파지의 침습으로부터 보호한다. 타입 III CRISPR-CAS 시스템은 III-A 하위 유형 및 III-B 하위 유형으로 나뉩니다. III-A 하위 유형은 CSM 효과 복합체라고하며, III-B 하위 유형을 CMR 효과 복합체라고하며 III-A 하위 유형 CSM 복합체는 5 개의 CAS 단백질 (CAS10, CSM2-5) 및 CRRNA로 구성됩니다. III-A 하위 유형 CRISPR/CAS 시스템에 의한 단일 가닥 DNA 및 RNA의 분해의 분자 메커니즘을 이해하기 위해, 트리플 슬롯 스트렙토 코커스 뇌파 일루스 III-A 하위 유형 CSM 복합체 및 CSM 복합체 및 서브 트레이트 SSRNA의 거의 원자 분해능 Cryo-Electron Microscopy 구조를 분석 하였다. 생화학 적 실험 방법과 결합하여, CSM 복합체 전단 DNA 및 RNA의 분자 메커니즘은 CSM 복합체의 DNase 및 RNase 효소 활성 커플 링 메커니즘의 모델을 제안 하였다. 이 연구는 기질 SSRNA의 3 '종료 측면 서열이 CSM의 DNase 및 RNase 활성을 활성화시키는 데 매우 중요하다는 것을 발견했다. 메타 조절을 통해 CAS10을 촉진하여 비특이적 단일 가닥 DNA를 전단시킨다. ssRNA가 CSM 복합체에 결합 할 때, 복합체는 ssRNA 및 단일 가닥 DNA로 활성화된다. 이어서, SSRNA를 3 '말단 측면 측면 서열로부터 멀리 떨어진 위치에서 CSM 복합체에 의해 복합체로부터 용해되어 DNA를 분해하기위한 복합체의 활성을 불 활성화시킨다. 특정 시간 창 동안 DNase를 활성화시키는이 방법은 박테리아가 면역계를 사용하여 박테리오파지의 침습을 효과적으로 방어하는 동시에, DNase의 장기 활성화를 피하여 자체 DNA의 비특이적 전단을 유발할 수 있습니다.
Stanford University의 Huang Zhiwei 교수와 Wah Chiu 교수는 트리플 슬롯 논문의 해당 저자이며 박사 과정 학생 Guo Minghui와 Stanford University 후 Kaiming Zhang 은이 논문의 첫 번째 저자입니다. 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.
기사 링크 :https : //www.nature.com/articles/s41422-019-0151-x
