Conformational Control of Cascade Interference and Priming Activities in CRISPR Immunity.
Conformational Control of Cascade Interference and Priming Activities in CRISPR Immunity.
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DOI：
10.1016/j.molcel.2016.09.033
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发表时间：
2016-11-17
期刊：
影响因子：
16
通讯作者：
Sashital DG
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xue C;Whitis NR;Sashital DG
在I-E型CRISPR-CAS免疫期间，级联监视复合体利用CRISPR衍生的RNA来靶向互补的入侵DNA进行破坏。当入侵者突变阻止这种干扰活动时，Cascade反而触发针对入侵者的快速启动适应。这种双级联活动的分子基础尚不清楚。在这里，我们证明了Cse1亚单位的构象控制级联活性。利用FRET，我们发现Cse1处于“开放”和“封闭”构象之间的动态平衡，开放构象受到的青睐程度与干扰的减弱和对靶突变的相对启动活性的增加直接相关。此外，Cse1 L1基序通过稳定闭合构象来调节级联活性。L1基因突变促进开放构象，并将免疫反应从干扰切换到启动。我们的结果表明，级联构象控制目标识别的功能结果，使可调的CRISPR免疫反应能够对抗入侵者的进化。
During Type I-E CRISPR-Cas immunity, the Cascade surveillance complex utilizes CRISPR-derived RNAs to target complementary invasive DNA for destruction. When invader mutation blocks this interference activity, Cascade instead triggers rapid primed adaptation against the invader. The molecular basis for this dual Cascade activity is poorly understood. Here we show that the conformation of the Cse1 subunit controls Cascade activity. Using FRET, we find that Cse1 exists in a dynamic equilibrium between “open” and “closed” conformations, and the extent to which the open conformation is favored directly correlates with the attenuation of interference and relative increase in priming activity upon target mutation. Additionally, the Cse1 L1 motif modulates Cascade activity by stabilizing the closed conformation. L1 mutations promote the open conformation and switch immune response from interference to priming. Our results demonstrate that Cascade conformation controls the functional outcome of target recognition, enabling tunable CRISPR immune response to combat invader evolution.
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