CRISPR-Casδ-1的结构与生化表征揭示V型CRISPR-Cas效应因子的分子机制

《Nature Communications》：Molecular basis for DNA cleavage by the mini-RNA-guided endonuclease Casδ?1

CRISPR-Cas适应性免疫系统是强大且用途广泛的基因组工程工具。CRISPR-Casδ-1是一种近期发现的、进化上独特的内切核酸酶，能够在微型RNA引导下实现跨界的基因组编辑。在本研究中，我们对CRISPR-Casδ-1进行了全面的生化和结构表征。生化分析不仅证实了Casδ-1具有强大的双链DNA切割活性和依赖于靶标的反式切割活性，还深入探讨了其精确的切割位点和底物饱和度。此外，我们测定了Casδ-1-crRNA-双链DNA三元复合物的3.04 ?分辨率冷冻电镜结构，该结构揭示了原间隔序列邻近基序（PAM）识别、crRNA-DNA杂合双链组装以及由RuvC结构域介导的DNA切割的分子基础。总之，我们的研究揭示了Casδ-1的结构基础和进化见解，推进了对V型CRISPR-Cas效应因子的机制理解，并为理性设计CRISPR-Casδ-1作为一种用途广泛的基因组编辑工具提供了新的机遇。