• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

RNA 引导的核糖核酸酶 Cas12g 的冷冻电镜结构

Cryo-EM structure of the RNA-guided ribonuclease Cas12g.

机构信息

Department of Biological Sciences, Purdue University, West Lafayette, IN, USA.

Purdue University Center for Cancer Research, Purdue University, West Lafayette, IN, USA.

出版信息

Nat Chem Biol. 2021 Apr;17(4):387-393. doi: 10.1038/s41589-020-00721-2. Epub 2021 Jan 25.

DOI:10.1038/s41589-020-00721-2
PMID:33495647
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8256697/
Abstract

Cas12g, the type V-G CRISPR-Cas effector, is an RNA-guided ribonuclease that targets single-stranded RNA substrate. The CRISPR-Cas12g system offers a potential platform for transcriptome engineering and diagnostic applications. We determined the structures of Cas12g-guide RNA complexes in the absence and presence of target RNA by cryo-EM to a resolution of 3.1 Å and 4.8 Å, respectively. Cas12g adopts a bilobed structure with miniature REC2 and Nuc domains, whereas the guide RNAs fold into a flipped 'F' shape, which is primarily recognized by the REC lobe. Target RNA and the CRISPR RNA (crRNA) guide form a duplex that inserts into the central cavity between the REC and NUC lobes, inducing conformational changes in both lobes to activate Cas12g. The structural insights would facilitate the development of Cas12g-based applications.

摘要

Cas12g,一种 V-G 型 CRISPR-Cas 效应物,是一种靶向单链 RNA 底物的 RNA 指导的核糖核酸酶。CRISPR-Cas12g 系统为转录组工程和诊断应用提供了一个潜在的平台。我们通过 cryo-EM 分别确定了 Cas12g-引导 RNA 复合物在无靶 RNA 和有靶 RNA 存在下的结构,分辨率分别为 3.1Å 和 4.8Å。Cas12g 采用具有微型 REC2 和 Nuc 结构域的双叶结构,而引导 RNA 折叠成翻转的“F”形,主要由 REC 叶识别。靶 RNA 和 CRISPR RNA(crRNA)引导形成双链体,插入 REC 和 NUC 叶之间的中央腔中,诱导两个叶的构象变化,从而激活 Cas12g。这些结构见解将有助于 Cas12g 为基础的应用的发展。

相似文献

1
Cryo-EM structure of the RNA-guided ribonuclease Cas12g.RNA 引导的核糖核酸酶 Cas12g 的冷冻电镜结构
Nat Chem Biol. 2021 Apr;17(4):387-393. doi: 10.1038/s41589-020-00721-2. Epub 2021 Jan 25.
2
Structure of the miniature type V-F CRISPR-Cas effector enzyme.微型 V-F CRISPR-Cas 效应酶的结构。
Mol Cell. 2021 Feb 4;81(3):558-570.e3. doi: 10.1016/j.molcel.2020.11.035. Epub 2020 Dec 16.
3
Structural Basis for the RNA-Guided Ribonuclease Activity of CRISPR-Cas13d.CRISPR-Cas13d 的 RNA 引导的核糖核酸酶活性的结构基础。
Cell. 2018 Sep 20;175(1):212-223.e17. doi: 10.1016/j.cell.2018.09.001.
4
The Molecular Architecture for RNA-Guided RNA Cleavage by Cas13a.Cas13a 介导的 RNA 引导的 RNA 切割的分子结构
Cell. 2017 Aug 10;170(4):714-726.e10. doi: 10.1016/j.cell.2017.06.050. Epub 2017 Jul 27.
5
Structural organization of a Type III-A CRISPR effector subcomplex determined by X-ray crystallography and cryo-EM.X 射线晶体学和 cryo-EM 确定的 III-A 型 CRISPR 效应子亚基复合物的结构组织。
Nucleic Acids Res. 2019 Apr 23;47(7):3765-3783. doi: 10.1093/nar/gkz079.
6
Structure Reveals a Mechanism of CRISPR-RNA-Guided Nuclease Recruitment and Anti-CRISPR Viral Mimicry.结构揭示了 CRISPR-RNA 引导的核酸酶募集和抗 CRISPR 病毒模拟的机制。
Mol Cell. 2019 Apr 4;74(1):132-142.e5. doi: 10.1016/j.molcel.2019.02.001. Epub 2019 Mar 11.
7
Two HEPN domains dictate CRISPR RNA maturation and target cleavage in Cas13d.两个 HEPN 结构域决定 Cas13d 的 CRISPR RNA 成熟和靶标切割。
Nat Commun. 2019 Jun 11;10(1):2544. doi: 10.1038/s41467-019-10507-3.
8
Molecular Mechanisms of RNA Targeting by Cas13-containing Type VI CRISPR-Cas Systems.Cas13 包含的 VI 型 CRISPR-Cas 系统靶向 RNA 的分子机制。
J Mol Biol. 2019 Jan 4;431(1):66-87. doi: 10.1016/j.jmb.2018.06.029. Epub 2018 Jun 22.
9
Structure and engineering of the type III-E CRISPR-Cas7-11 effector complex.III-E 型 CRISPR-Cas7-11 效应物复合物的结构与工程化。
Cell. 2022 Jun 23;185(13):2324-2337.e16. doi: 10.1016/j.cell.2022.05.003. Epub 2022 May 27.
10
C2c1-sgRNA Complex Structure Reveals RNA-Guided DNA Cleavage Mechanism.C2c1-sgRNA 复合物结构揭示了 RNA 引导的 DNA 切割机制。
Mol Cell. 2017 Jan 19;65(2):310-322. doi: 10.1016/j.molcel.2016.11.040. Epub 2016 Dec 15.

引用本文的文献

1
Catalytic-state structure of Candidatus Hydrogenedentes Cas12b revealed by cryo-EM studies.冷冻电镜研究揭示的暂定氢噬菌属Cas12b的催化状态结构
Nucleic Acids Res. 2025 Jun 20;53(12). doi: 10.1093/nar/gkaf519.
2
Structural basis for target DNA cleavage and guide RNA processing by CRISPR-Casλ2.CRISPR-Casλ2对靶DNA切割和引导RNA加工的结构基础
Commun Biol. 2025 Jun 5;8(1):876. doi: 10.1038/s42003-025-08300-8.
3
Research Progress and Application of Miniature CRISPR-Cas12 System in Gene Editing.微型CRISPR-Cas12系统在基因编辑中的研究进展与应用
Int J Mol Sci. 2024 Nov 26;25(23):12686. doi: 10.3390/ijms252312686.
4
Biology and applications of CRISPR-Cas12 and transposon-associated homologs.CRISPR-Cas12及转座子相关同源物的生物学特性与应用
Nat Biotechnol. 2024 Dec;42(12):1807-1821. doi: 10.1038/s41587-024-02485-9. Epub 2024 Dec 4.
5
Technologies for Targeted RNA Degradation and Induced RNA Decay.靶向RNA降解与诱导RNA衰变技术
Chem Rev. 2024 Dec 11;124(23):13301-13330. doi: 10.1021/acs.chemrev.4c00472. Epub 2024 Nov 5.
6
AAV-mediated gene therapies by miniature gene editing tools.通过微型基因编辑工具进行的腺相关病毒介导的基因治疗。
Sci China Life Sci. 2024 Dec;67(12):2540-2553. doi: 10.1007/s11427-023-2608-5. Epub 2024 Sep 27.
7
TracrRNA reprogramming enables direct PAM-independent detection of RNA with diverse DNA-targeting Cas12 nucleases.追踪 RNA 重编程使具有不同 DNA 靶向 Cas12 核酸酶的 RNA 能够直接进行 PAM 非依赖检测。
Nat Commun. 2024 Jul 13;15(1):5909. doi: 10.1038/s41467-024-50243-x.
8
Determinants of CRISPR Cas12a nuclease activation by DNA and RNA targets.CRISPR Cas12a 核酸酶对 DNA 和 RNA 靶标的激活决定因素。
Nucleic Acids Res. 2024 May 8;52(8):4502-4522. doi: 10.1093/nar/gkae152.
9
A New RNA-Dependent Cas12g Nuclease.一种新型 RNA 依赖的 Cas12g 核酸酶。
Int J Mol Sci. 2023 Dec 4;24(23):17105. doi: 10.3390/ijms242317105.
10
Structural transitions upon guide RNA binding and their importance in Cas12g-mediated RNA cleavage.向导 RNA 结合时的结构转变及其在 Cas12g 介导的 RNA 切割中的重要性。
PLoS Genet. 2023 Sep 20;19(9):e1010930. doi: 10.1371/journal.pgen.1010930. eCollection 2023 Sep.

本文引用的文献

1
Mechanisms for target recognition and cleavage by the Cas12i RNA-guided endonuclease.Cas12i RNA 引导内切酶的靶标识别和切割机制。
Nat Struct Mol Biol. 2020 Nov;27(11):1069-1076. doi: 10.1038/s41594-020-0499-0. Epub 2020 Sep 7.
2
The PSIPRED Protein Analysis Workbench: 20 years on.PSIPRED 蛋白质分析工作平台:20 年的发展
Nucleic Acids Res. 2019 Jul 2;47(W1):W402-W407. doi: 10.1093/nar/gkz297.
3
RNA-guided DNA insertion with CRISPR-associated transposases.CRISPR 相关转座酶引导的 DNA 插入
Science. 2019 Jul 5;365(6448):48-53. doi: 10.1126/science.aax9181. Epub 2019 Jun 6.
4
Structural Basis for the Inhibition of CRISPR-Cas12a by Anti-CRISPR Proteins.抗 CRISPR 蛋白抑制 CRISPR-Cas12a 的结构基础。
Cell Host Microbe. 2019 Jun 12;25(6):815-826.e4. doi: 10.1016/j.chom.2019.05.004. Epub 2019 May 30.
5
Stirring Up the Type V Alphabet Soup.搅动V型字母汤
CRISPR J. 2019 Feb;2:14-16. doi: 10.1089/crispr.2019.29044.dcs.
6
CasX enzymes comprise a distinct family of RNA-guided genome editors.CasX 酶构成了一个独特的 RNA 引导的基因组编辑酶家族。
Nature. 2019 Feb;566(7743):218-223. doi: 10.1038/s41586-019-0908-x. Epub 2019 Feb 4.
7
Engineering of CRISPR-Cas12b for human genome editing.CRISPR-Cas12b 工程在人类基因组编辑中的应用。
Nat Commun. 2019 Jan 22;10(1):212. doi: 10.1038/s41467-018-08224-4.
8
Mechanistic Insights into the cis- and trans-Acting DNase Activities of Cas12a.Cas12a 的顺式和反式作用 DNase 活性的机制见解。
Mol Cell. 2019 Feb 7;73(3):589-600.e4. doi: 10.1016/j.molcel.2018.11.021. Epub 2019 Jan 10.
9
Functionally diverse type V CRISPR-Cas systems.功能多样的 V 型 CRISPR-Cas 系统。
Science. 2019 Jan 4;363(6422):88-91. doi: 10.1126/science.aav7271. Epub 2018 Dec 6.
10
Repurposing CRISPR-Cas12b for mammalian genome engineering.将CRISPR-Cas12b重新用于哺乳动物基因组工程。
Cell Discov. 2018 Nov 27;4:63. doi: 10.1038/s41421-018-0069-3. eCollection 2018.