Cas4-Dependent Prespacer Processing Ensures High-Fidelity Programming of CRISPR Arrays.
Cas4-Dependent Prespacer Processing Ensures High-Fidelity Programming of CRISPR Arrays.
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DOI：
10.1016/j.molcel.2018.03.003
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发表时间：
2018-04-05
期刊：
影响因子：
16
通讯作者：
Sashital DG
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lee H;Zhou Y;Taylor DW;Sashital DG
CRISPR- cas免疫系统将外源DNA的短片段作为间隔物整合到宿主CRISPR位点中，以提供感染的分子记忆。Cas4蛋白在CRISPR-Cas系统中广泛存在，并被认为参与间隔层获取，尽管它们的确切功能尚不清楚。本研究表明，在Cas1-Cas2介导的整合之前，嗜盐芽孢杆菌I-C型Cas4是有效预处理器加工所必需的。Cas4与Cas1整合酶紧密相互作用，形成含有两个Cas1二聚体和两个Cas4亚基的异六聚体复合物。在Cas1和Cas2存在的情况下，Cas4通过位点特异性核内溶裂解处理具有长3'悬垂的双链底物。Cas4识别预间隔内的PAM序列，并阻止未处理的预间隔整合，确保只有功能间隔将整合到CRISPR阵列中。我们的研究结果揭示了Cas4在CRISPR适应过程中维持保真度的关键作用，为预隔离器的加工和整合提供了结构和机制模型。Lee等人表明，Cas4是crispr相关蛋白的核心家族，与Cas1间隔物整合酶相关，是CRISPR-Cas适应过程中有效处理间隔物所必需的。Cas4处理防止非功能性间隔物被整合到CRISPR阵列中，确保了适应过程的保真度。
CRISPR-Cas immune systems integrate short segments of foreign DNA as spacers into the host CRISPR locus to provide molecular memory of infection. Cas4 proteins are widespread in CRISPR-Cas systems and are thought to participate in spacer acquisition, although their exact function remains unknown. Here we show that Bacillus halodurans type I-C Cas4 is required for efficient prespacer processing prior to Cas1-Cas2 mediated integration. Cas4 interacts tightly with the Cas1 integrase, forming a heterohexameric complex containing two Cas1 dimers and two Cas4 subunits. In the presence of Cas1 and Cas2, Cas4 processes double-stranded substrates with long 3'-overhangs through site-specific endonucleolytic cleavage. Cas4 recognizes PAM sequences within the prespacer and prevents integration of unprocessed prespacers, ensuring that only functional spacers will be integrated into the CRISPR array. Our results reveal the critical role of Cas4 in maintaining fidelity during CRISPR adaptation, providing a structural and mechanistic model for prespacer processing and integration. Lee et al. show that Cas4, a core family of CRISPR-associated proteins, associates with the Cas1 spacer integrase and is required for efficient prespacer processing during CRISPR-Cas adaptation. Cas4 processing prevents non-functional spacers from being integrated into the CRISPR array, ensuring the fidelity of the adaptation process.
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DOI：
10.1126/science.1165771
发表时间：
2008-12-19
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Marraffini LA;Sontheimer EJ
通讯作者：
Sontheimer EJ
影响因子：
16
作者：
Leenay RT;Maksimchuk KR;Slotkowski RA;Agrawal RN;Gomaa AA;Briner AE;Barrangou R;Beisel CL
通讯作者：
Beisel CL
影响因子：
64.8
作者：
Levy A;Goren MG;Yosef I;Auster O;Manor M;Amitai G;Edgar R;Qimron U;Sorek R
通讯作者：
Sorek R
DOI：
10.1016/j.bbrc.2013.10.122
发表时间：
2013-11-29
影响因子：
3.1
作者：
Kim, Tae-Yang;Shin, Minsang;Kim, Jeong-Sun
通讯作者：
Kim, Jeong-Sun
通过反式编码的小 RNA 和宿主因子 RNase III 进行 CRISPR RNA 成熟。
影响因子：
64.8
作者：
Deltcheva, Elitza;Chylinski, Krzysztof;Sharma, Cynthia M.;Gonzales, Karine;Chao, Yanjie;Pirzada, Zaid A.;Eckert, Maria R.;Vogel, Joerg;Charpentier, Emmanuelle
通讯作者：
Charpentier, Emmanuelle