《自然》一種能夠拆解CRISPR-Cas復合體的抗CRISPR蛋白

2024年7月3日，來自加拿大多倫多大學Alan R. Davidson等研究人員合作在《自然》雜志上發表了標題為“An anti-CRISPR that pulls apart a CRISPR–Cas complex.”的研究成果，發現一種能夠拆解CRISPR-Cas復合體的抗CRISPR蛋白。

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

據介紹，在生物系統中，某些時候需要關閉大分子復合物的活動。因此，生物演化出多種多樣的蛋白質抑制劑來實現這一目的。這些抑制劑通過多種機制發揮作用，包括空間阻斷關鍵相互作用、酶促修飾關鍵殘基或底物，以及干擾翻譯后修飾?？笴RISPR是阻斷CRISPR-Cas系統活性的蛋白質家族之一，已描述的抗CRISPR蛋白超過90種，其通過多種機制發揮作用。

AcrIF 25-Cas 7復合物的結構

研究人員對抗CRISPR蛋白AcrIF25進行了表征，并發現它通過拆解完全組裝的效應復合物來抑制I-F型CRISPR-Cas系統。AcrIF25與該復合物的主要CRISPR RNA結合組件結合，包括六個Cas7亞基，并將它們從RNA上剝離下來。結構和生化研究表明，AcrIF25從復合物的一端開始，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定大分子復合物的蛋白質。因此，AcrIF25為大分子復合物抑制劑的研究樹立了新的范例，可能在生物技術應用中具有重要潛力。

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