[出典] "Disruption of electrostatic contacts in the HNH nuclease from a thermophilic Cas9 rewires allosteric motions and enhances high-temperature DNA cleavage" Belato HB [..] Palermo G, Lisi GP. J Chem Pays 2022-12-14. https://doi.org/10.1063/5.0128815 [著者所属] Brown U, UC Riverside.
 マルチドメインタンパク質内のアロステリックなシグナル伝達が、空間的に離れた機能部位間のコミュニケーションを促進することから、Cas9においても、アロステリックなシグナル伝達を理解する必要がある。本研究では、核磁気共鳴(NMR)とin silico 解析の相乗的アプローチにより、好熱性Geobacillus stearothermophilus 由来Cas9 (GeoCas9) のHNHドメインに存在するアロステリック・ホットスポットを特定した。
 リジン (K597) をアラニンに変異させると、塩橋ネットワークが破壊され、GeoHNHドメインの構造とアロステリーのタイムスケールが変化し、熱安定性が変化した。広く研究されている中温性バクテリアS. pyogenes Cas9においても、このリジンからアラニンへの相同な変異は、そのHNHドメインのダイナミクスを変化させる。
 研究チームは先行研究 [*] で、変異を介したアロステリーの変化がSpCas9(eSpCas9)の特異性を高めること示したが、このことはGeoCas9においても成立すると考えられる。
[*]
"Structural and dynamic insights into the HNH nuclease of divergent Cas9 species" Belato HB [..] Palermo G, Lisi GP. J Struct Biol 2022-03/2021-12-03. https://doi.org/10.1016/j.jsb.2021.107814 [著者所属] Brown U, UC Riverside.