Исследование раскрывает 3D-структуру белка, участвующего в редактировании генома

Группа профессора Осаму Нурэки из Токийского университета определила трехмерную структуру белка TnpB, вероятного предшественника фермента CRISPR-Cas12. Результаты опубликованы в журнале Nature.

Цель и метод

Чтобы понять механизм редактирования ДНК, управляемого РНК, и эволюционную связь TnpB с ферментами Cas12, ученые исследовали структуру белка TnpB из бактерии Deinococcus radiodurans. Для этого они использовали метод криоэлектронной микроскопии, охлаждая образец до -196° C с помощью жидкого азота и облучая его пучками электронов.

Ключевые открытия

• Структура показала, что ωRNA (специальная некодирующая РНК) в комплексе с TnpB имеет уникальную форму псевдоузла, аналогичную той, что обнаружена в направляющих РНК ферментов Cas12.
• Было выявлено, как TnpB распознает ωRNA и разрезает целевую ДНК.
• Сравнение структуры TnpB с Cas12 позволило предположить два возможных пути эволюции TnpB в CRISPR-Cas12 ферменты.

Значение и перспективы

"Наши результаты дают представление о механизме функции TnpB и углубляют понимание эволюции от белков TnpB к эффекторам CRISPR-Cas12", — отмечает Рёя Накагава, аспирант и один из первых авторов работы. В будущем ученые планируют исследовать потенциальное применение методов редактирования генов на основе TnpB для генной терапии.