我校科研团队揭示III-B型CRISPR-Cas系统捕获靶标RNA的分子机制

南湖新闻网讯（通讯员 李英俊）5月17日，我校生科院发酵工程室在国际期刊《RNA biology》在线发表了题为《A seed motif for target RNA capture enables efficient immune defense by a Type III-B CRISPR-Cas system》的研究论文。我校生科院研究生潘赛夫和李其为论文共同第一作者，李英俊博士为论文通讯作者。

CRISPR-Cas是原核生物特有的一种获得性免疫系统，用于抵御病毒、质粒等外源遗传物质的入侵。研究表明，III型CRISPR系统具有RNA酶活性、RNA激活的DNA酶活性和环腺苷酸（cOA）合成酶活性，相比其他CRISPR系统更为复杂。然而，靶标识别与捕获这一对增强靶标特异性至关重要的详细特征在III型CRISPR-Cas系统中尚不清楚。

在该研究中，作者发现S.islandicus的III-B型Cmr-α系统中含有两种固定长度的crRNA，其与spacer的长度无关；对crRNA的3\&\#39\;端突变和对靶标RNA进行截短突变，会显著影响Cmr-α复合物对靶标捕获和切割的效率；Cmr-α核酸蛋白复合物在crRNA的5\&\#39\;-tag近端对靶标RNA的切割相对其它切割位点有显著延迟，这可能帮助Cas10维持被靶标RNA激活的活性构象，以便更好地抵御外源入侵的遗传物质。此外，通过对spacer和protospacer进行点突变分析，作者鉴定到位于crRNA 5\&\#39\;-tag远端区域的一段种子序列（seed sequence）是Cmr-α系统的捕获靶标RNA必需的，其显著提高了核酸干涉效率。该研究成果进一步完善了III-B型CRISPR-Cas系统免疫防御的工作模型，从捕获开始到裂解核酸以及对其它相关核酸酶活性的调控。

该研究受到了国家自然科学基金、博士后创新人才支持计划、中国博士后科学基金和湖北省自然科学基金等项目的资助。

论文链接：

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15476286.2019.1618693

审核人：彭楠