《自然》一种能够拆解CRISPR-Cas复合体的抗CRISPR蛋白

2024年7月3日，来自加拿大多伦多大学Alan R. Davidson等研究人员合作在《自然》杂志上发表了标题为“An anti-CRISPR that pulls apart a CRISPR–Cas complex.”的研究成果，发现一种能够拆解CRISPR-Cas复合体的抗CRISPR蛋白。

CRISPR-Cas系统是自然界中强大的基因编辑工具，广泛分布在细菌和古生菌中，可以有效抵御外源DNA入侵。作为反击，病毒进化出anti-CRISPR蛋白（Acr），抑制CRISPR-Cas系统的活性。目前，科学家已发现近百种Acr蛋白。这些蛋白通过多样化的机制发挥功能。

据介绍，在生物系统中，某些时候需要关闭大分子复合物的活动。因此，生物演化出多种多样的蛋白质抑制剂来实现这一目的。这些抑制剂通过多种机制发挥作用，包括空间阻断关键相互作用、酶促修饰关键残基或底物，以及干扰翻译后修饰。抗CRISPR是阻断CRISPR-Cas系统活性的蛋白质家族之一，已描述的抗CRISPR蛋白超过90种，其通过多种机制发挥作用。

AcrIF 25-Cas 7复合物的结构

研究人员对抗CRISPR蛋白AcrIF25进行了表征，并发现它通过拆解完全组装的效应复合物来抑制I-F型CRISPR-Cas系统。AcrIF25与该复合物的主要CRISPR RNA结合组件结合，包括六个Cas7亚基，并将它们从RNA上剥离下来。结构和生化研究表明，AcrIF25从复合物的一端开始，一次去除一个Cas7亚基。值得注意的是，这一过程并不涉及明显的酶促活性。据研究人员所知，AcrIF25是第一个在没有外部能量源的情况下拆解大型稳定大分子复合物的蛋白质。因此，AcrIF25为大分子复合物抑制剂的研究树立了新的范例，可能在生物技术应用中具有重要潜力。

文章来源：

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