纽约(基因组网)——来自加州大学伯克利分校的科学家详细描述了Cas9如何改变其目标DNA的结构,以确定每条链的裂解位置。
在共同第一作者Fuguo Jiang和David Taylor以及资深作者Jennifer Doudna和Eva Nogales的带领下,科学家们使用x射线晶体学和冷冻电子显微镜来解决Cas9蛋白质的几个分子结构酿脓链球菌结合到引导RNA和目标DNA上,这种形成被称为R-loop复合体,是酶切割目标DNA所必需的。科学家们今天发表了他们的报告科学.
这些结构有助于解释Cas9如何保持解开的双链DNA,从而使RNA-DNA杂交体的形成成为可能,而不依赖于atp的解旋酶活性。作者写道:“在Cas9-RNA复合体中,与20-nt引导RNA片段互补的DNA结合序列诱导蛋白质结构重排,从而适应RNA - DNA螺旋结构和移位的非靶DNA链。”“这些蛋白质-核酸相互作用反过来引导非目标DNA链进入RuvC结构域活性位点,有利于局部构象变化,将HNH结构域活性位点定位在目标DNA链的磷酸叉附近。”该蛋白在螺旋中诱导30度弯曲,稳定r -环,并允许核酸酶结构域切割双链DNA。
该研究阐明了Cas9在作用中的结构。对Cas9- grna - dna复合物的更详细的了解可能会导致Cas9酶的工程变体,从而提高效率或减少脱靶效应。例如,最近几个月,冯张麻省理工学院和vwin德赢ac米兰合作基斯Joung麻省总医院和哈佛大学的研究人员基于对Cas9酶功能的假设,创造了新的、更具体的Cas9变体。