CRISPR-Guided Programmable Self-Assembly of Artificial Virus-Like Nucleocapsids.
CRISPR-Guided Programmable Self-Assembly of Artificial Virus-Like Nucleocapsids.
复制标题
CRISPR指导的人造病毒样核素的可编程。
DOI：
10.1021/acs.nanolett.0c04640
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发表时间：
2021-04-14
期刊：
影响因子：
10.8
通讯作者：
Hernandez-Garcia, Armando
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Calcines-Cruz, Carlos;Finkelstein, Ilya J.;Hernandez-Garcia, Armando
受病毒启发的设计者蛋白质推动了更有效、更安全的基因传递系统和更简单的模型的制造，以研究病毒组装。然而，事实证明，在特定的核酸模板上自组装工程的拟病毒蛋白是一种独特的病毒特性，已经被证明是困难的。受病毒包装信号的启发，我们利用CRISPR-Cas12a的可编程性来指导自组装合成多肽的成核和生长，使其成为特定DNA分子上的病毒样颗粒(VLP)。沿着48.5 kBP的DNA模板定位多达10个核酸酶死亡的Cas12a(DCas12a)蛋白质会在限制多肽浓度的情况下引发颗粒生长和DNA完全包裹。当dCas12a与聚合丝状结构域进行二聚化时，粒子生长速度进一步加快。这种改进的自组装效率允许通过合成多肽来区分同源和非同源DNA模板。CRISPR引导的VLP将有助于开发可编程的生物启发纳米材料，并将其应用于生物技术以及仿病毒支架，以提高我们对病毒自组装的理解。
Designer virus-inspired proteins drive the manufacturing of more effective, safer gene-delivery systems and simpler models to study viral assembly. However, self-assembly of engineered viromimetic proteins on specific nucleic acid templates, a distinctive viral property, has proved difficult. Inspired by viral packaging signals, we harness the programmability of CRISPR-Cas12a to direct the nucleation and growth of a self-assembling synthetic polypeptide into virus-like particles (VLP) on specific DNA molecules. Positioning up to ten nuclease-dead Cas12a (dCas12a) proteins along a 48.5 kbp DNA template triggers particle growth and full DNA encapsidation at limiting polypeptide concentrations. Particle growth rate is further increased when dCas12a is dimerized with a polymerization silk-like domain. Such improved self-assembly efficiency allows for discrimination between cognate versus noncognate DNA templates by the synthetic polypeptide. CRISPR-guided VLPs will help to develop programmable bioinspired nanomaterials with applications in biotechnology as well as viromimetic scaffolds to improve our understanding of viral self-assembly.
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影响因子：
4.6
作者：
Stewart H;Bingham RJ;White SJ;Dykeman EC;Zothner C;Tuplin AK;Stockley PG;Twarock R;Harris M
通讯作者：
Harris M
DOI：
10.1021/acs.langmuir.5b02416
发表时间：
2015-09-22
期刊：
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
影响因子：
--
作者：
Gallardo IF;Pasupathy P;Brown M;Manhart CM;Neikirk DP;Alani E;Finkelstein IJ
通讯作者：
Finkelstein IJ
影响因子：
38.3
作者：
Hernandez-Garcia, Armando;Kraft, Daniela J.;de Vries, Renko
通讯作者：
de Vries, Renko
影响因子：
13.3
作者：
Hernandez-Garcia, Armando;Werten, Marc W. T.;de Vries, Renko
通讯作者：
de Vries, Renko
影响因子：
46.9
作者：
Zetsche B;Heidenreich M;Mohanraju P;Fedorova I;Kneppers J;DeGennaro EM;Winblad N;Choudhury SR;Abudayyeh OO;Gootenberg JS;Wu WY;Scott DA;Severinov K;van der Oost J;Zhang F
通讯作者：
Zhang F