<var id="vn1lr"></var>
<var id="vn1lr"></var><cite id="vn1lr"><strike id="vn1lr"></strike></cite><var id="vn1lr"><strike id="vn1lr"></strike></var><menuitem id="vn1lr"><strike id="vn1lr"><listing id="vn1lr"></listing></strike></menuitem>
<var id="vn1lr"></var><menuitem id="vn1lr"><dl id="vn1lr"></dl></menuitem>
<var id="vn1lr"></var>
<menuitem id="vn1lr"><dl id="vn1lr"><progress id="vn1lr"></progress></dl></menuitem><var id="vn1lr"><strike id="vn1lr"></strike></var>
<var id="vn1lr"></var>
<var id="vn1lr"></var><var id="vn1lr"></var><var id="vn1lr"><strike id="vn1lr"></strike></var>
<var id="vn1lr"></var>
<var id="vn1lr"><strike id="vn1lr"><progress id="vn1lr"></progress></strike></var>
<var id="vn1lr"></var>
English
創新創業Innovation
創新創業
當前位置: 首頁  > 創新創業  > 正文
微生物免疫團隊鑒定新型CRISPR信號分子降解酶
發布時間:2020-09-18

近日,Cell Reports雜志在線發表了我校農業微生物國家重點實驗室、生命科學技術學院微生物免疫團隊解析CRISPR-cas系統免疫活性調控的最新研究成果。成果論文以“A membrane-associated DHH-DHHA1 nuclease degrades type III CRISPR second messenger”為題,首次鑒定金屬依賴的、細胞膜關聯的、降解III型 CRISPR-cas系統第二信使的核酸酶,研究表明,該酶可能參與調控III型系統的免疫活性,避免持續的免疫響應對細胞造成損害。

CRISPR-cas系統是原核生物用來抵御外來遺傳元件入侵的獲得性免疫系統。其中,III型 CRISPR-cas系統具有多種免疫活性,其效應復合物能夠:(1) 切割crRNA匹配的靶標RNA;(2) 在結合靶標RNA時,切割轉錄泡周圍的ssDNA;(3) 在結合靶標RNA時,合成第二信使——環寡聚腺苷酸(cOA);cOA能夠結合下游效應物Csm6/Csx1,并激活后者高效切割非特異性ssRNA。此時不僅入侵核酸元件的轉錄本會受到降解,宿主轉錄本也會被切割,從而引起細胞休眠。III型系統所激活的核糖核酸酶活性需要受到嚴格的控制,否則會導致非預期的細胞毒性甚至細胞死亡。

2018年,英國M.F. White課題組發現一種含有CARF結構域、被稱為環核酸酶的蛋白質能夠以不依賴金屬離子的方式切割cOA,并可能參與調控III型系統的免疫活性。然而,環核酸酶的活性不足以降解高濃度的cOA,而III型系統的效應復合物恰恰具有高效的cOA合成能力。這矛盾之處暗示存在未知因素參與III型系統免疫活性的調控。

2020年9月15日,華中農業大學韓文元課題組在Cell Reports雜志發表了標題為“A membrane-associated DHH-DHHA1 nuclease degrades type III CRISPR second messenger”的研究成果。該研究發現了降解cOA的新型核酸酶。該酶可能參與調控III型系統的免疫活性,避免持續的免疫響應對細胞造成損害。

作者首先從冰島硫化葉菌的細胞提取物中鑒定出了金屬離子依賴的、細胞膜關聯的cOA降解活性,并發現在高cOA濃度下,金屬依賴的cOA降解活性顯著提高了清除cOA的效率。隨后,作者分離得到了金屬離子依賴的DHH-DHHA1家族核酸酶(MAD),并對其進行了一系列體內、體外研究。結果表明MAD具有三個特點:(1)具有極高的cOA降解能力;(2)結合在細胞膜上;(3)具有非特異性的DNA和RNA降解活性。

圖1. 膜關聯DHH-DHHA1核酸酶(MAD)參與調控III型系統免疫活性的工作模型

圖1. 膜關聯DHH-DHHA1核酸酶(MAD)參與調控III型系統免疫活性的工作模型

根據這些特點,作者提出了MAD的工作模型。病毒入侵引發III型CRISPR-cas系統的免疫響應,通過合成cOA激發Csx1的核酸酶活性。在cOA水平較低時,cOA主要由環核酸酶降解,而MAD的膜關聯的特點會限制其對新生cOA的降解,從而避免過早關閉免疫響應;當cOA的濃度超過環核酸酶的降解能力時,擴散到細胞膜周圍的cOA會被MAD快速降解,從而避免免疫響應持續太長時間對細胞造成損害。這些發現表明“聰明”的微生物能夠復雜、精準地調控免疫響應,從而應對不同病毒入侵的情況,在與病毒的戰爭中存活。

生命科學技術學院碩士研究生趙瑞亮和楊洋為共同第一作者,韓文元教授為該研究的通訊作者。梁運祥教授和山東大學佘群新教授參與部分工作。該研究得到了校啟動經費、國家自然科學基金、校自主創新基金的資助。

---友情鏈接---
華中農業大學 中國研究生招生信息網 中國學位與研究生教育信息網

版權所有:華中農業大學研究生院   黨委研究生工作部

地址:湖北省武漢市洪山區獅子山街1號華中農業大學    郵箱:yjs@mail.hzau.edu.cn    電話:027-87282049    郵編:430070   

9999彩票