合成生物催化剂 摘自于https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)31251-0?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867418312510%3Fshowall%3Dtrue

        CRISPR-Cas系统是古细菌和细菌中中广泛存在的用于抵抗外源核酸入侵的获得性免疫系统,该系统通过获取外源核酸的序列(spacers),在整合至CRISPR序列中得到获得性免疫功能。我们已经知道I-型CRISPR-Cas获取spacers序列的方式有两种,一种是天然存在的;一种是启动获取。其中启动获取是利用一种被称作CRISPR Cascade的核糖蛋白复合体捕获外源DNA,同时还具有切割外源DNA功能。11月1日发表在cell上一篇 ”Assembly and Translocation of a CRISPR-Cas Primed Acquisition Complex” 详细揭示了嗜热放线菌来源的I-E型CRISPR-Cas切割外源基因和获取外源基因的spacers的蛋白组装及其生物物理表征。
       作者利用单分子荧光成像技术,发现Cascade的一个亚基Cse1通过促进扩散的方式快速扫描外来DNA,从而识别目标序列。在目标识别后,Cascade结合Cas3,而Cascade/ Cas3剪切复合物通过一个环状DNA中间体易位,直到遇到其他DNA结合蛋白;在遇到这些障碍时,Cas3会产生双链DNA断裂,从而降解病毒基因组。最后,作者证明Cas1-Cas2自身与DNA短暂结合,但与Cascade/Cas3相互作用形成启动获取复合物(PAC)。PAC在拥挤的DNA上进行长距离的易位对protospacer进行寻找,此解释了在启动获取过程中,如何在远离目标位点的地方获得spacers。(图1)
 
 
图1 原理图
          综上所述,本研究对I-E型CRISPR-Cas的免疫系统在spacers获取及外源DNA剪切过程中,Cascade和Cas3的相互作用提供了一个全面的分子机制。
(杨萍 摘译)

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