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中国科学杂志社.
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克日，Science China Life Sciences（《中国科学：生命科学（英文）》）在线揭晓了哈尔滨工业大学黄志伟教授团队的研究效果“Inhibition mechanisms of CRISPR-Cas9 by AcrIIA25.1 and AcrIIA32”。gai团队通过剖析AcrIIA25.1和AcrIIA32团结SpyCas9监视复合物的冷冻电镜结构，叙述了AcrIIA25.1和AcrIIA32卵白抑制SpyCas9的分子机制。
SpyCas9作为现在应用最为普遍的基因编辑工具，研究能够有用调控它的CRISPR抑制卵白（Acr）显得尤为主要。近期，两种新的Acr卵白——AcrIIA25.1和AcrIIA32，被发现能够在细菌和人类细胞中有用抑制SpyCas9的活性，可是它们的抑制机制还不清晰。研究团队首先使用单颗粒冷冻电镜剖析了AcrIIA25.1和AcrIIA32卵白划分团结SpyCas9-sgRNA的复合物结构。
SpyCas9-sgRNA-AcrIIA25.1 和 SpyCas9-sgRNA-AcrIIA32的冷冻电镜结构
A，SpyCas9 卵白的结构域组织图。B，SpyCas9-sgRNA-AcrIIA25.1复合物的结构。C，SpyCas9-sgRNA-AcrIIA32复合物的结构。图中SpyCas9 卵白各个结构域的颜色同（A）中所示。AcrIIA25.1 和 AcrIIA32卵白划分以粉色和蓝色显示。
通过结构剖析，发现AcrIIA25.1和AcrIIA32划分识别了一个新的之前未被判断的SpyCas9团结外貌。研究人yuan通过设计基于结构视察的丙氨酸突变，团结体外酶切和GST pull down实验，验证了却构的准确性。进一步结构剖析，发现AcrIIA25.1和AcrIIA32卵白主要通过和WED结构域的直接相互作用，阻碍了WED结构域和相邻的PI结构域向激活状态的变构，从而阻碍了对PAM序列的识别以及对双链DNA的解螺旋，最终抑制了SpyCas9对底物DNA的识别和团结。此外，AcrIIA32和REC1结构域的相互作用，可能也对REC裂片的激活变构有抑制作用，影响了R-loop的形成，zeng强了AcrIIA32的抑制能力。
最后，研究人yuan还基于结构视察讨论了AcrIIA25.1和AcrIIA32卵白除了可以抑制SpyCas9对靶DNA的团结以外，同时还可以抑制SpyCas9酶切活性的可能的分子机制。他们以为，SpyCas9是一个重大的多结构域的卵白，在依ci团结sgRNA、底物DNA到最后剪切双链DNA的历程中，各个结构域之间会发生重大而细密的构象转变。然而，由于AcrIIA25.1和AcrIIA32团结到了SpyCas9外貌的两个凹槽中，而且同时和多个结构域之间有相互作用，因此它们的团结可能阻碍了SpyCas9卵白剪切底物历程所必须的机械变构，最终降低了SpyCas9的酶切活性。
总之，gai研究使用结构生物学的手段，叙述了AcrIIA25.1和AcrIIA32卵白可以抑制多种状态SpyCas9的分子机制，提高了对噬菌体反制细菌CRISPR系统的机制多样性的明确，也为有用调控SpyCas9的活性提供了新的思绪。
