2024年7月3日，來自加拿大多倫多大學(xué)Alan R. Davidson等研究人員合作在《自然》雜志上發(fā)表了標(biāo)題為“An anti-CRISPR that pulls apart a CRISPR–Cas complex.”的研究成果，發(fā)現(xiàn)一種能夠拆解CRISPR-Cas復(fù)合體的抗CRISPR蛋白。

CRISPR-Cas系統(tǒng)是自然界中強大的基因編輯工具，廣泛分布在細(xì)菌和古生菌中，可以有效抵御外源DNA入侵。作為反擊，病毒進(jìn)化出anti-CRISPR蛋白（Acr），抑制CRISPR-Cas系統(tǒng)的活性。目前，科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)近百種Acr蛋白。這些蛋白通過多樣化的機(jī)制發(fā)揮功能。

據(jù)介紹，在生物系統(tǒng)中，某些時候需要關(guān)閉大分子復(fù)合物的活動。因此，生物演化出多種多樣的蛋白質(zhì)抑制劑來實現(xiàn)這一目的。這些抑制劑通過多種機(jī)制發(fā)揮作用，包括空間阻斷關(guān)鍵相互作用、酶促修飾關(guān)鍵殘基或底物，以及干擾翻譯后修飾。抗CRISPR是阻斷CRISPR-Cas系統(tǒng)活性的蛋白質(zhì)家族之一，已描述的抗CRISPR蛋白超過90種，其通過多種機(jī)制發(fā)揮作用。

AcrIF 25-Cas 7復(fù)合物的結(jié)構(gòu)

研究人員對抗CRISPR蛋白AcrIF25進(jìn)行了表征，并發(fā)現(xiàn)它通過拆解完全組裝的效應(yīng)復(fù)合物來抑制I-F型CRISPR-Cas系統(tǒng)。AcrIF25與該復(fù)合物的主要CRISPR RNA結(jié)合組件結(jié)合，包括六個Cas7亞基，并將它們從RNA上剝離下來。結(jié)構(gòu)和生化研究表明，AcrIF25從復(fù)合物的一端開始，一次去除一個Cas7亞基。值得注意的是，這一過程并不涉及明顯的酶促活性。據(jù)研究人員所知，AcrIF25是第一個在沒有外部能量源的情況下拆解大型穩(wěn)定大分子復(fù)合物的蛋白質(zhì)。因此，AcrIF25為大分子復(fù)合物抑制劑的研究樹立了新的范例，可能在生物技術(shù)應(yīng)用中具有重要潛力。

文章來源：

Trost, Chantel N., Yang, Jing, Garcia, An anti-CRISPR that pulls apart a CRISPR–Cas complex. DOI: 10.1038/s41586-024-07642-3. Nature：最新IF：69.504