Cell rep:华农韩文元团队鉴定新型CRISPR瞬时分子降解酶

2022-01-17 03:21:52 来源:
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CRISPR-Cas的系统是原核生物用来抵御外来性状元件侵扰的获得性抗病毒的系统。其中,III型 CRISPR-cas的系统不具多种抗病毒活性,其效应核酸并不需要:(1) 研磨crRNA匹配的抗病毒RNA;(2) 在为基础抗病毒RNA时,研磨基因表达泡外面的ssDNA;(3) 在为基础抗病毒RNA时,小分子第二信使——马蹄形寡聚腺苷酸(cOA);cOA并不需要为基础下游效应物Csm6/Csx1,并激活后者高效研磨非基因表达ssRNA 。

此时不仅侵扰多肽元件的基因表达本会受到水解,宿主基因表达本也会被研磨,从而引起细胞休眠。III型的系统所激活的核糖多肽酶活性并不需要受到规范的操控,否则会造成非预期的细胞毒性甚至细胞死亡。

2018年,英国White课题组注意到一种含有CARF结构域、被称为马蹄形多肽酶的蛋白质并不需要以不依靠氯离子的方式研磨cOA,并确实直接参与依靠性III型的系统的抗病毒活性。

然而,马蹄形多肽酶的活性不足以水解高浓度的cOA,而III型的系统的效应核酸恰恰不具高效的cOA小分子技能。这矛盾之处暗示存在未被注意到因素直接参与III型的系统抗病毒活性的依靠性。

2020年9月15日,华中农业大学中英文元课题组在 Cell Reports 杂志发表了并作:A membrane-associated DHH-DHHA1 nuclease degrades type III CRISPR second messenger 的科学论文。

该数据分析注意到了水解cOA的新型多肽酶。该酶确实直接参与依靠性III型的系统的抗病毒活性,避免短时间的抗病毒声势浩大对细胞造成损害。

本文写作者首先从冰岛铋叶菌的细胞提取物中鉴定显露了氯离子依靠的、线粒体协同点的cOA水解活性,并注意到在高cOA浓度下,磁性依靠的cOA水解活性贞着大大提高了移除cOA的效率。

随后,写作者分离取得了氯离子依靠的DHH-DHHA1家族多肽酶(MAD),并对其进行了一系列人体内、体外数据分析。结果说明了MAD不具三个特色:(1)不具极高的cOA水解技能;(2)为基础在线粒体上;(3)不具非基因表达的DNA和RNA水解活性。

膜协同点DHH-DHHA1多肽酶(MAD)直接参与依靠性III型的系统抗病毒活性的管理工作框架

根据这些特色,写作者提议了MAD的管理工作框架。病毒感染侵扰引起III型CRISPR-cas的系统的抗病毒声势浩大,即通过小分子cOA激发Csx1的多肽酶活性。

在cOA低水平较低时,cOA主要由马蹄形多肽酶水解,而MAD的膜协同点的特色会限制其对新生cOA的水解,从而避免提早关停抗病毒声势浩大;当cOA的浓度大约马蹄形多肽酶的水解技能时,扩散到线粒体外面的cOA会被MAD快速水解,从而避免抗病毒声势浩大短时间太长时间对细胞造成损害。

这些注意到说明了“聪明”的微生物并不需要繁复、精密地依靠性抗病毒声势浩大,从而应对不同病毒感染侵扰的情况,在与病毒感染的海湾战争中存活。

华中农业大学全人类科学关键技术学院硕士数据分析生赵瑞亮和杨洋为协同第一写作者,中英文元客座教授为该数据分析的收发写作者。

目前,中英文元课题组运转明朗,拥有适宜的费用,在“微生物抗病毒的系统的管理工作机制”和“基于CRISPR关键技术的基因组二期工程”两个数据分析领域招募博士后。欢迎有微生物学、生物化学和生物信息学背景的青年数据分析者来信交流。

独有显露处:

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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