2024年5月29日,清华大学刘俊杰、陈春来及北京大学白洋共同通讯在Nature 在线发表题为Pro-CRISPR PcrIIC1-associated Cas9 system for enhanced bacterial immunity的研究论文。
该研究鉴定了2062个完整的Cas9位点,预测了它们相关蛋白的结构,并揭示了II-C型Cas9的三种结构生长轨迹。
该研究发现,新的相关基因(NAGs)往往存在于较大的II-C Cas9基因座中。进一步的研究发现,来自Chryseobacterium的CbCas9含有一个新的β-REC2结构域,并与NAGs编码的II-C Cas9 (PcrIIC1)的CRISPR-Cas-system-promoting (pro-CRISPR)蛋白形成异四聚体复合物。与单独的CbCas9相比,CbCas9-PcrIIC1复合物具有增强的DNA结合和切割活性,对原间隔器相邻基序序列具有更广泛的相容性,对错配的耐受性增强,抗噬菌体免疫能力增强。
总的来说,该研究揭示了II-C Cas9蛋白在结构水平上的多样性和“生长进化”轨迹,并确定了许多NAGs-如PcrIIC1,它作为促CRISPR因子增强CRISPR介导的免疫。