doi:10.1126/science.add7450; doi:10.1126/science.add7347
在第一项新的研究中,来自美国麻省理工学院的研究人员证明了CRISPR相关蛋白酶Csx29对σ因子抑制剂表现出可编程的RNA激活的内肽酶活性,以调节转录反应。活性的与底物结合的Csx29复合物的低温电镜结构显示了一种异构激活机制,该机制在靶RNA结合时重组Csx29的催化残基。相关研究结果发表在2022年11月26日的Science期刊上,论文标题为“RNA-activated protein cleavage with a CRISPR-associated endopeptidase”。这一发现揭示了自然界中的一种RNA引导功能,可用于体外和人类细胞中的RNA检测应用。
在第二项新的研究中,来自美国麻省理工学院和日本东京大学的研究人员发现III-E型CRISPR系统包括类似于半胱天冬蛋白酶(caspase)的蛋白酶Csx29,当Cas7-11识别靶RNA时,Csx29就被激活从而切割另一种称为Csx30的辅助蛋白。这种切割产生有毒的Csx30片段,据推测这些片段能抑制专门的σ因子RpoE,调节细菌对噬菌体感染的反应,并导致细菌生长停滞,从而清除噬菌体感染。相关研究结果发表在2022年11月26日的Science期刊上,论文标题为“RNA-triggered protein cleavage and cell growth arrest by the type III-E CRISPR nuclease-protease”。
他们还报告了Cas7-11-crRNA-Csx29复合物在靶RNA存在和不存在时的低温电镜结构,并证明靶RNA的结合会诱发Csx29的构象变化。生物化学实验显示Csx29对辅助蛋白Csx30的切割是靶RNA依赖性的。该系统在细菌中的重组显示对Csx30的切割产生了有毒的蛋白片段,导致生长停滞,这是由Csx31调节的。Csx30与Csx31和相关的σ因子RpoE结合,表明Csx30介导的σ因子RpoE抑制调节了细菌细胞对噬菌体感染的反应。我们对Cas7-11-Csx29-Csx30系统进行编程,用于哺乳动物细胞中可编程的RNA检测。这些发现扩大了CRISPR免疫反应的已知复杂性,使得对哺乳动物细胞中基于蛋白酶的可编程RNA检测成为可能。总体来说,Cas7-11-Csx29效应蛋白是一种RNA依赖性的核酸酶-蛋白酶。
