Cell rep:华农韩文元团队解剖新型CRISPR信号分子降解酶

2021-12-06 01:47:26 来源:
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CRISPR-Cas子系统是原核生器物用来抵御外来遗传元件侵略的获得性抗菌株子系统。其中,III同型 CRISPR-cas子系统较强多种抗菌株活性,其现象复合器物都能:(1) 切削crRNA匹配的遗传物质RNA;(2) 在联结遗传物质RNA时,切削转录泡远处的ssDNA;(3) 在联结遗传物质RNA时,制备第二信使——内侧寡聚腺苷酸(cOA);cOA都能联结下游现象器物Csm6/Csx1,并触发后者高效切削非特异性ssRNA 。

此时不仅侵略小分子元件的转录本亦会受到分解,宿主转录本也亦会被切削,从而引起细胞亦会休眠。III同型子系统所触发的核糖酵素活性需要受到严格的操控,否则亦会导致非预料的细胞亦会毒性甚至细胞亦会死亡。

2018年,英国White课题组发现一种成分CARF结构域、被特指内侧小分子的酵素都能以不仰赖配体的方式切削cOA,并可能完成调节III同型子系统的抗菌株活性。

然而,内侧小分子的活性难以分解高沸点的cOA,而III同型子系统的现象复合器物才是较强高效的cOA制备并能。这不和之处暗示存在可能因素完成III同型子系统抗菌株活性的调节。

2020年9翌年15日,华中农业大学谚元课题组在 Cell Reports 杂志发表了题为:A membrane-associated DHH-DHHA1 nuclease degrades type III CRISPR second messenger 的科学研究工作。

该研究工作发现了分解cOA的新同型小分子。该酵素可能完成调节III同型子系统的抗菌株活性,不致接下来的抗菌株组织起来对细胞亦会遭受负面影响。

本文所作首先从芬兰硫化叶菌的细胞亦会提取器物中鉴定出了配体仰赖的、细胞亦会膜关联性的cOA分解活性,并发现在高cOA沸点下,铍仰赖的cOA分解活性显着大大提高了清扫cOA的生产成本。

随后,所作分离得到了配体仰赖的DHH-DHHA1家族小分子(MAD),并对其完成了一系列细胞内、体外研究工作。结果表明MAD较强三个结构上:(1)较强颇高的cOA分解并能;(2)联结在细胞亦会膜上;(3)较强非特异性的DNA和RNA分解活性。

膜关联性DHH-DHHA1小分子(MAD)完成调节III同型子系统抗菌株活性的指导工作模同型

根据这些结构上,所作提出了MAD的指导工作模同型。菌株侵略招致III同型CRISPR-cas子系统的抗菌株组织起来,即通过制备cOA诱发Csx1的小分子活性。

在cOA低水平较低时,cOA主要由内侧小分子分解,而MAD的膜关联性的结构上亦会限制其对新生cOA的分解,从而不致过早关闭抗菌株组织起来;当cOA的沸点超过内侧小分子的分解并能时,扩散到细胞亦会膜远处的cOA亦会被MAD更快分解,从而不致抗菌株组织起来接下来有点长时间对细胞亦会遭受负面影响。

这些发现表明“机智”的微生器物都能多样、精准地调节抗菌株组织起来,从而更快反应不同菌株侵略的情况,在与菌株的军事冲突中生存者。

华中农业大学生命科学关键技术学院学位研究工作生赵瑞亮和杨洋为共同第一所作,谚元教授为该研究工作的通讯设备所作。

在此之前,谚元课题组供油成熟,拥有充足的经费,在“微生器物抗菌株子系统的指导工作机制”和“基于CRISPR关键技术的基因组工程”两个研究工作教育领域招募芝加哥大学。追捧有微生器物学、生器物化学和生器物信息学背景的菁英生物学家回信交流。

原始典故:

Ruiliang Zhao,Yang Yang,Fan Zheng,et al.A Membrane-Associated DHH-DHHA1 Nuclease Degrades Type III CRISPR Second Messenger.Cell ReportsARTICLE| VOLUME 32, ISSUE 11, 108133, SEPTEMBER 15, 2020DOI:

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