AcrIIC1_Boe通过延伸环耦联调节机制增强HNH遮蔽以抑制Cas9活性

《Nature Communications》：Structural basis for loop-dependent inhibition by AcrIIC1 anti-CRISPR proteins

　　

摘要

大多数已表征的抗 CRISPR 蛋白通过明确定义的核心抑制机制发挥作用，但辅助结构元件如何调节并增强这些经典过程仍知之甚少。本文表明，AcrIIC1_Boe 通过一种整合的、环耦联的调节模式抑制 Nme1Cas9 的活性。在对 HNH 催化位点进行经典遮蔽的基础上，AcrIIC1_Boe 的延伸环提供了一个额外的耦联调节层，以重塑 sgRNA 间隔序列的排列和 R-环的进展，从而增强对 Cas9 的抑制。环缺失在很大程度上消除了强效抑制作用，表明该环模块对于发挥完整的 AcrIIC1 抑制效力是不可或缺的。与此一致，将该功能环移植到弱活性的 AcrIIC1_Nme1 中，有效地提高了其抑制效能。我们的研究发现揭示了一种通过环介导来增强经典 HNH 遮蔽机制的调节策略，阐明了 AcrIIC1 同源物之间功能分化的结构基础，并为具有增强效力的抗 CRISPR 蛋白的理性设计与优化提供了模块化工程原则。