[出典] Direct Visualization of Native CRISPR Target Search in Live Bacteria Reveals Cascade DNA Surveillance Mechanism. Vink JNA [..] Hohlbein J, Brouns SJJ. Mol Cell. 2019-11-14.
Delft University of Technology, Wageningen University & ResearchならびにLeiden Universityの研究グループは今回、sptPALM [1]によって、タイプI CRISPR-CasシステムのCascadeの侵入可動遺伝因子 (MGE)探索機構を探った：
- E. coliのMGEに対するCRISPR干渉レベル (防衛力)はCascadeのコピー数の指数関数になっている (Cascadeが20個で干渉レベルが50%に達する)。このことから、Cascade群の標的探索と、侵入MGEの複製の間は、時間の競争になっている。
- CascadeはPAMと相互作用するサブユニットCas8eで駆動され、標的DNAの探索と移動に同程度の時間 (~ 30 ms)を費やす。
- E. coli内在のRNAポリメラーゼ(RNAP)による標的DNAの転写が、その機構は不明であるが、Cascadeの標的DNA探索速度と標的への親和性を高める一方で、標的DNAに結合しているCascadeへのRNAPの衝突がCas8eサブユニットの遊離を介して標的DNAからのCascadeの遊離を誘導する (干渉を抑制する)ことが、示唆された。
[参考論文]
- [sptPALM関連] High-density mapping of single-molecule trajectories with photoactivated localization microscopy. Manley S [..] Lippincott-Schwartz J. Nat Methods. 2008 Feb;5(2):155-7. Online 2008-01-13.
- [Shewanella putrefaciens のType I-Fv Cascadeを対象とする解析] Live-cell single-particle tracking photoactivated localization microscopy of Cascade-mediated DNA surveillance. Turkowyd B, Müller-Esparza H, Climenti V, Steube N, Endesfelder U, Randau L. Methods Enzymol. 2019;616:133-171. Online 2019-01-12.
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