【出典】“Cryo-EM
Structures Reveal Mechanism and Inhibition of DNA Targeting by a CRISPR-Cas
Surveillance Complex” Guo TW, Bartesaghi A, Yang H,
Falconieri V, Rao P, Merk A, Eng ET, Raczkowski AM, Fox T, Earl LA, Patel DJ,
Subramaniam S. Cell. 2017 Oct 5;171(2):414-426.e12.
- ファージ由来の抗-CRISPRタンパク質（Anti-CRISPR, Acr）がCRISPRのオフスイッチ（Addgene's Blog 2017/05/23）として、注目を集めている。Pseudomonas aeruginosa由来タイプI-F CIRPSRシステムのサーベイランス複合体Csy (CRISPR system yersinia) に対するAcrの阻害機構については、Chowdhuryら（Cell, Mar 2017）とPengら（Cell Res., Jul 2017）が、CsyとAcrF1/AcrF2との複合体のクライオ電顕構造に基づいたモデルを提案している。
- Guoらは今回、P. aeruginosa由来CsyとcrRNAのCsycrRNA複合体（以下、Csy）、Csyと標的dsDNAの複合体、及び、Csyと３種類のAcr（AcrF1;
AcrF2; AcrF10）の複合体の５種類のクライオ電顕構造を明らかにし、加えて、AcrF1とAcrF10の結晶構造を明らかにして、Csyが標的dsDNAに結合する分子機構およびAcr３種類がCsyのdsDNA結合をAcr３種類が阻害する分子機構を詳らかにした（挿入図は、Chowdhuryらの構造。今回のGuoらのEMデータとモデル構造は2017年10月8日の時点でEMDB/PDBにて公開待ち）。
- EMDB/PDB
IDs:
7048/6B44 Model of Csy bound to dsDNA (2.9 Å)
7049/6B45 Model of Csy (~3.5 Å)
7050/6B46 Model of Csy bound to AcrF1 (3.1 Å)
7051/6B47 Model of Csy bound to AcrF2 (3.2Å)
7052/6B48 Model of Csy bound to AcrF10 (3.6 Å) - Cys-dsDNAの全体構造は捻れたアルファベットのGの形状で先行研究の報告と整合し、Cas6fがcrRNAの3’ステムループに、Cas8fとCas5fがcrRNAの5’ハンドルに、ならびに、6個のCas7f.1〜Cas7f.6がcrRNAのスペーサーに結合する”head”、”tail”ならびに”backbone”で構成されていた。タイプI-E Cseとの全体構造およびPAM認識機構の相違も論じた。
- CysではdsDNA結合に伴い、10-16 Åに及ぶ Cas8fドメインの振れに加えて”backbone”のヘリカルピッチの〜80 Åから〜110 Åへの延びに基づき”backbone”が実質〜20 伸長すること、さらに、AcrF1、AcrF2およびAcrF10がそれぞれ異なる機序でCsyのdsDNA結合を阻害することを明らかにした。
- 【抗—CRISPR関連CRISP_BIOブログ記事】
CRISPRメモ_2017/08/27 - 4 抗-CRISPRタンパク質（anti-CRISPR proteins）群の多彩なCas9阻害機構
CRISPR関連文献メモ_2017/07/07 -2- 抗-CRISPRs概観
CRISP_BIO 2017/06/12：CRISPRオフスイッチ：CRISPR vs 抗-CRISPR
CRISPR関連文献メモ_2016/06/18 -2：抗CRISPRタンパク質によるバクテリアCRISPR-CASシステムの不活性化
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