crRNA介导的免疫系统的结构与功能研究
批准号:
91440201
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
300.0 万元
负责人:
王艳丽
依托单位:
学科分类:
细胞感应与环境生物物理
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
盛刚、杜朝阳、赵宏图、尹茂鲁、李佳智、宋西勇、张博、王敏、王久宇
中文摘要
CRISPR/Cas是广泛存在于原核生物中的一种由crRNA介导干扰系统,分为I, II, III三种类型。在I型系统中,crRNA 结合5种Cas蛋白组成Cascade复合物,序列特异地识别外源入侵的DNA,然后招募Cas3蛋白并通过Cas3降解入侵核酸。在III型的III-A与III-B两个亚型中,cRNA 结合6种不同的Cas蛋白形成CSM或CMR复合物,抵御入侵的DNA或者RNA噬菌体。本项目通过研究I型和III型系统crRNA干扰过程中所形成的RNA-Cas蛋白复合物的结构和功能,重点包括I型系统中Cascade-DNA,Cascade-DNA-Cas3复合物的高分辨率结构,以及III型系统的CSM和CMR复合物结构,并结合ITC,质粒丢失等实验,分析CRISPR/Cas系统中功能复合物的组装方式与作用机理,从而为工程菌改造、超级细菌的治疗,以及作为基因组编辑工具提供依据。
英文摘要
CRISPR/Cas system is a crRNA-mediated interference pathway in the bacteria and archea. It can be classified into I, II, III three types. In the type-I system, crRNA binds five Cas proteins to form CRISPR-associated complex for antiviral defense (Cascade). Cascade complex will recognize target DNA and recruit degradation machine Cas3. Type-III can be further classified into III-A and III-B subtypes. crRNA binds 6 different Cas proteins to form CSM and CMR complex to defend the invading DNA and RNA viruses in subtypes III-A and III-B, respectively..In this project, we work on the structural and functional studies of RNA-protein complex in type I and III, combined with ITC and plasmid loss assay to provide the mechanism of crRNA interference. The major objects are the Cascade-DNA and Cascade-DNA-Cas3 complex in type-I, and CSM and CMR complex in type-III. The studies on the type-I and III will provide more insights into constructing engineering bacteria, killing super bacteria, and genome editing.
CRISPR-Cas是广泛存在于原核生物中的一种由crRNA介导干扰系统。CRISPR-Cas 系统划分为两大类:第一大类CRISPR-Cas系统又分为I型、III型、IV型,由多亚基组成的效应复合物发挥功能;第二大类又分为II型、V型、VI型,由单个效应蛋白来发挥功能。本项目通过研究I型和III型系统crRNA干扰过程中所形成的RNA-Cas蛋白复合物的结构和功能,重点包括I型系统中Cascade-DNA,Cascade-DNA-Cas3复合物的高分辨率结构和III型系统的CSM和CMR复合物结构,并解析第二大类CRISPR-Cas系统效应蛋白C2c1、C2c2及其复合物的分子结构,并结合ITC,质粒丢失等实验,分析CRISPR-Cas系统中功能复合物的组装方式与作用机理,揭示两大类CRISPR-Cas 系统抗病毒的分子机制,从而为工程菌改造、超级细菌的治疗,以及作为基因组编辑工具提供依据。
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Structure Studies of the CRISPR-Csm Complex Reveal Mechanism of Co-transcriptional Interference
CRISPR-Csm复合物的结构研究揭示共转录干扰机制
DOI:
10.1016/j.cell.2018.10.052
发表时间:
2019
期刊:
Cell
影响因子:
64.5
作者:
[You Lilan, Ma Jun, Wang Jiuyu, Artamonova Daria, Wang Min, Liu Liang, Xiang Hua, Severinov Konstantin, Zhang Xinzheng, Wang Yanli]
通讯作者:
Wang Yanli
C2c1-sgRNA Complex Structure Reveals RNA-Guided DNA Cleavage Mechanism
C2c1-sgRNA 复合物结构揭示了 RNA 引导的 DNA 切割机制
DOI:
10.1016/j.molcel.2016.11.040
发表时间:
2017-01-19
期刊:
MOLECULAR CELL
影响因子:
16
作者:
[Liu, Liang, Chen, Peng, Wang, Yanli]
通讯作者:
Wang, Yanli
Molecular mechanism of directional CTCF recognition of a diverse range of genomic sites
CTCF定向识别多种基因组位点的分子机制
DOI:
10.1038/cr.2017.131
发表时间:
2017-11-01
期刊:
CELL RESEARCH
影响因子:
44.1
作者:
[Yin, Maolu, Wang, Jiuyu, Wang, Yanli]
通讯作者:
Wang, Yanli
Structural and Mechanistic Basis of PAM-Dependent Spacer Acquisition in CRISPR-Cas Systems
CRISPR-Cas 系统中 PAM 依赖性间隔区获取的结构和机制基础
DOI:
10.1016/j.cell.2015.10.008
发表时间:
2015-11-05
期刊:
CELL
影响因子:
64.5
作者:
[Wang, Jiuyu, Li, Jiazhi, Wang, Yanli]
通讯作者:
Wang, Yanli
DOI:
10.1038/cr.2016.103
发表时间:
2016
期刊:
Cell Research
影响因子:
作者:
[Wang Jiuyu, Ma Jun, Cheng Zhi, Meng Xu, You Lilan, Wang Min, Zhang Xinzheng, Wang Yanli]
通讯作者:
Wang Yanli
共 10 条
小型CRISPR-Cas核酸酶的分子机理研究与新型基因编辑工具的研发
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批准号:32330055
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项目类别:重点项目
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资助金额:228万元
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批准年份:2023
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负责人:王艳丽
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依托单位:
第二类CRISPR-Cas 系统中重要复合物的功能及活性调控
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批准号:31930065
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项目类别:重点项目
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资助金额:299.0万元
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批准年份:2019
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负责人:王艳丽
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依托单位:
CRISPR/Cas系统如何获取新间隔序列的作用机理研究
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批准号:31630015
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项目类别:重点项目
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资助金额:268.0万元
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批准年份:2016
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负责人:王艳丽
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依托单位:
RIG-I蛋白与病毒RNA复合物的结构生物学研究
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批准号:31170705
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2011
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负责人:王艳丽
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依托单位:
人二磷酸甘油酸变位酶与磷酸甘油酸变位酶的结构与功能研究
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批准号:30500100
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2005
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负责人:王艳丽
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依托单位:
国内基金
海外基金