细菌和古细菌中的CRISPR系统提供针对移动遗传元件的适应性免疫力。III型CRISPR系统检测病毒RNA,从而激活Cas10蛋白的两个区域:一个HD核酸酶结构域(可降解病毒DNA)和一个环化酶结构域(可从ATP合成环状低聚腺苷酸)。环状低聚腺苷酸反过来会激活具有CRISPR关联的Rossmann折叠结构域的防御酶,激发出强大的抗病毒反应,从而将病毒驱赶灭绝。环状核苷酸越来越多地参与宿主与病原体的相互作用。近日,英国圣安德鲁斯大学Malcolm F. White、Tracey M. Gloster等研究人员,确定了一个新的病毒抗CRISPR(Acr)酶家族,可以快速降解环状四腺苷酸(cA4)。病毒环核酸酶AcrIII-1广泛分布在古细菌和细菌病毒以及原病毒中。该酶使用以往未知的折叠特异性结合cA4,并使用保守的活性位点快速切割该信号分子,从而使病毒能够中和III型CRISPR防御系统。AcrIII-1家族具有广泛的宿主范围,因为它靶向cA4信号分子而不是特定的CRISPR效应蛋白。这项发现突出了环状核苷酸信号在病毒与其宿主之间冲突中的关键作用。
Januka S. Athukoralage, Stephen A. McMahon, Changyi Zhang, et al. An anti-CRISPR viral ring nuclease subverts type III CRISPR immunity. Nature, 2020.
DOI: 10.1038/s41586-019-1909-5
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1909-5