Structure of the type V-C CRISPR-Cas effector enzyme.
Structure of the type V-C CRISPR-Cas effector enzyme.
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DOI：
10.1016/j.molcel.2022.03.006
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发表时间：
2022-05-19
期刊：
影响因子：
16
通讯作者：
Nureki, Osamu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kurihara, Nina;Nakagawa, Ryoya;Hirano, Hisato;Okazaki, Sae;Tomita, Atsuhiro;Kobayashi, Kan;Kusakizako, Tsukasa;Nishizawa, Tomohiro;Yamashita, Keitaro;Scott, David A.;Nishimasu, Hiroshi;Nureki, Osamu
RNA引导的CRISPR-Cas核酸酶被广泛用作通用的基因组工程工具。最近的研究发现了功能分化的V型Cas12家族酶。其中，Cas12c2结合了一个CRISPR RNA(CrRNA)和一个反式激活的crRNA(TrrRNA)，并以一个短的TN PAM识别双链DNA靶标。在这里，我们报道了Cas12c2-引导RNA二元复合体和Cas12c2-引导RNA-靶DNA三元复合体的冷冻电子显微镜结构。结构表明，crRNA和trrRNA形成了意想不到的X-连接结构，Cas12c2通过与两个精氨酸残基的氢键作用识别PAM中的单个T核苷酸。此外，我们的生化分析表明，Cas12c2通过一种独特的机制，利用RuvC催化位点将其前体crRNA加工成成熟的crRNA。总体而言，我们的发现提高了对不同类型V型CRISPR-CAS效应器的机制理解。Cas12c2-引导RNA和Cas12c2-引导RNA-靶DNA复合物的冷冻EM结构Cas12c2的crRNA和trrRNA形成了一个意想不到的X-连接结构Cas12c2使用两个精氨酸残基来识别PAM中的单个T核苷酸Cas12c2通过一种独特的机制在RuvC活性位点处理其前crRNA。报告了Cas12c2-引导RNA复合体和Cas12c2-引导RNA-靶DNA复合体的冷冻EM结构，为Cas12c2识别TN PAM提供了机理见解。此外，生化分析表明，Cas12c2通过一种独特的机制处理其前crRNA。
RNA-guided CRISPR-Cas nucleases are widely used as versatile genome-engineering tools. Recent studies identified functionally divergent type V Cas12 family enzymes. Among them, Cas12c2 binds a CRISPR RNA (crRNA) and a trans-activating crRNA (tracrRNA) and recognizes double-stranded DNA targets with a short TN PAM. Here, we report the cryo-electron microscopy structures of the Cas12c2–guide RNA binary complex and the Cas12c2–guide RNA–target DNA ternary complex. The structures revealed that the crRNA and tracrRNA form an unexpected X-junction architecture, and that Cas12c2 recognizes a single T nucleotide in the PAM through specific hydrogen-bonding interactions with two arginine residues. Furthermore, our biochemical analyses indicated that Cas12c2 processes its precursor crRNA to a mature crRNA using the RuvC catalytic site through a unique mechanism. Collectively, our findings improve the mechanistic understanding of diverse type V CRISPR-Cas effectors. Cryo-EM structures of the Cas12c2–guide RNA and Cas12c2–guide RNA–target DNA complexes The crRNA and tracrRNA of Cas12c2 form an unexpected X-junction structure Cas12c2 uses two arginine residues to recognize a single T nucleotide in the PAM Cas12c2 processes its pre-crRNA at the RuvC active site via a unique mechanism Kurihara et al. report the cryo-EM structures of the Cas12c2–guide RNA complex and the Cas12c2–guide RNA–target DNA complex, providing mechanistic insights into the TN PAM recognition by Cas12c2. Furthermore, biochemical analysis revealed that Cas12c2 processes its pre-crRNA through a unique mechanism.
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影响因子：
5.9
作者：
Sanchez-Garcia R;Gomez-Blanco J;Cuervo A;Carazo JM;Sorzano COS;Vargas J
通讯作者：
Vargas J
DOI：
10.1126/science.abb1400
发表时间：
2020-07-17
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Pausch P;Al-Shayeb B;Bisom-Rapp E;Tsuchida CA;Li Z;Cress BF;Knott GJ;Jacobsen SE;Banfield JF;Doudna JA
通讯作者：
Doudna JA
影响因子：
56.9
作者：
Jinek, Martin;Chylinski, Krzysztof;Charpentier, Emmanuelle
通讯作者：
Charpentier, Emmanuelle
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
影响因子：
16.8
作者：
Pausch P;Soczek KM;Herbst DA;Tsuchida CA;Al-Shayeb B;Banfield JF;Nogales E;Doudna JA
通讯作者：
Doudna JA