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中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所王艷麗團(tuán)隊(duì)與加拿大多倫多大學(xué)Alan Davidson團(tuán)隊(duì)合作，揭示了新型anti-CRISPR蛋白AcrIF25的獨(dú)特作用機(jī)制。相關(guān)論文于7月3日發(fā)表于《自然》。
CRISPR-Cas系統(tǒng)作為自然界中存在的強(qiáng)大基因編輯工具，廣泛分布于細(xì)菌和古生菌中，可有效抵御外源DNA的入侵。作為反擊，病毒進(jìn)化出了anti-CRISPR蛋白（Acr），抑制CRISPR-Cas系統(tǒng)的活性。目前，科學(xué)家們已發(fā)現(xiàn)近百種Acr蛋白，這些蛋白通過(guò)多樣化的機(jī)制發(fā)揮功能。
在本次研究中，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)AcrIF25是一種能夠特異性抑制I-F型CRISPR-Cas系統(tǒng)（Csy復(fù)合體）的新型anti-CRISPR蛋白。已知的Acr蛋白大多通過(guò)直接結(jié)合Csy復(fù)合體來(lái)抑制其功能，但AcrIF25卻展現(xiàn)了與眾不同的作用方式。AcrIF25并不直接結(jié)合完整的Csy復(fù)合體，而是特異性地結(jié)合并分離出其中的Cas7亞基，導(dǎo)致Csy復(fù)合體解體，從而阻斷CRISPR-Cas系統(tǒng)的正常功能。隨后，研究團(tuán)隊(duì)解析了AcrIF25以及Cas7:AcrIF25復(fù)合體的晶體結(jié)構(gòu)。
值得注意的是，AcrIF25在解離Cas7時(shí)無(wú)需依賴ATP水解提供的能量，這也是首次發(fā)現(xiàn)無(wú)需額外能量供應(yīng)即可解離大型蛋白核酸復(fù)合物的案例。該研究不僅豐富了對(duì)Acr蛋白作用機(jī)制的認(rèn)識(shí)，也為未來(lái)開(kāi)發(fā)新型基因編輯工具提供了寶貴的線索。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部、中國(guó)科學(xué)院和北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)的資助，上海同步輻射光源（SSRF）為該研究提供了重要的技術(shù)支持。