Ученые из Института исследования РНК при инфекциях Гельмгольца (HIRI) в Вюрцбурге совместно с коллегами из Центра исследования инфекций Гельмгольца (HZI) в Брауншвейге совершили прорыв в понимании механизмов противодействия системе CRISPR. Исследование, опубликованное в журнале "Molecular Cell", раскрывает неожиданный способ работы анти-CRISPR белка AcrVIB1.
Команда исследователей под руководством профессора Чейза Бейзела обнаружила первый анти-CRISPR белок, специфически нацеленный на нуклеазу Cas13b. AcrVIB1 был найден с помощью алгоритмов глубокого обучения, а его структура и механизм действия были детально изучены методом криоэлектронной микроскопии.
Исследование, возглавляемое доктором Катариной Вандерой, показало парадоксальный механизм действия AcrVIB1. Вместо ожидаемого ослабления связи между нуклеазой Cas13b и направляющей РНК (crRNA), белок фактически усиливает их взаимодействие, но делает образовавшийся комплекс нефункциональным.
Профессор Вульф Бланкенфельдт отмечает особую уязвимость связанной crRNA к клеточным рибонуклеазам в присутствии AcrVIB1, что приводит к её деградации. Это открытие демонстрирует новый уровень сложности в эволюционном противостоянии между бактериями и вирусами.
Данное исследование стало первым, использующим новую установку криоэлектронной микроскопии в HZI, что позволило получить беспрецедентно детальную информацию о структуре и функционировании изучаемого белка.
Открытие механизма действия AcrVIB1 открывает новые перспективы в разработке терапевтических подходов для лечения генетических заболеваний, создания противовирусных препаратов и новых антибиотиков. Кроме того, это знание может быть использовано в диагностике, генной инженерии и синтетической биологии.
Исследование служит основой для разработки новых регуляторных молекул и создания более безопасных CRISPR-технологий. Ученые предполагают, что существует еще множество неоткрытых анти-CRISPR белков с различными механизмами ингибирования, что делает это направление исследований особенно перспективным.
Изображение носит иллюстративный характер
Команда исследователей под руководством профессора Чейза Бейзела обнаружила первый анти-CRISPR белок, специфически нацеленный на нуклеазу Cas13b. AcrVIB1 был найден с помощью алгоритмов глубокого обучения, а его структура и механизм действия были детально изучены методом криоэлектронной микроскопии.
Исследование, возглавляемое доктором Катариной Вандерой, показало парадоксальный механизм действия AcrVIB1. Вместо ожидаемого ослабления связи между нуклеазой Cas13b и направляющей РНК (crRNA), белок фактически усиливает их взаимодействие, но делает образовавшийся комплекс нефункциональным.
Профессор Вульф Бланкенфельдт отмечает особую уязвимость связанной crRNA к клеточным рибонуклеазам в присутствии AcrVIB1, что приводит к её деградации. Это открытие демонстрирует новый уровень сложности в эволюционном противостоянии между бактериями и вирусами.
Данное исследование стало первым, использующим новую установку криоэлектронной микроскопии в HZI, что позволило получить беспрецедентно детальную информацию о структуре и функционировании изучаемого белка.
Открытие механизма действия AcrVIB1 открывает новые перспективы в разработке терапевтических подходов для лечения генетических заболеваний, создания противовирусных препаратов и новых антибиотиков. Кроме того, это знание может быть использовано в диагностике, генной инженерии и синтетической биологии.
Исследование служит основой для разработки новых регуляторных молекул и создания более безопасных CRISPR-технологий. Ученые предполагают, что существует еще множество неоткрытых анти-CRISPR белков с различными механизмами ингибирования, что делает это направление исследований особенно перспективным.
