近日，北京化工大学冯越课题组与清华大学杨茂君课题组合作在Nature Chemical Biology发表了题为“Cas1 mediates the interference stage in a phage-encoded CRISPR–Cas system”的研究长文以及“An alternative mechanism for recruiting Cas2/3 in a phage-encoded CRISPR–Cas system”的研究简报，报道了ICP1噬菌体CRISPR-Cas系统独特的招募Cas2/3降解靶DNA的机制。

该研究阐明了ICP1 CRISPR-Cas系统复合物全新的招募Cas2/3的分子机制。首先，研究人员发现ICP1 Cas1可以结合ICP1 Csy或Csy-dsDNA复合物，而铜绿假单胞菌的Cas1并不能结合其Csy或Csy-dsDNA复合物；其次，ICP1 Cas1-Cas2/3复合物结合ICP1 Csy-dsDNA后，可以形成稳定的Csy-dsDNA-Cas1-Cas2/3复合物，该复合物由冯越课题组和杨茂君课题组合作解析（图1）。Cas1-Cas2/3复合物位于中心，两侧各结合一个Csy-dsDNA复合物，总分子量约1 MDa，这也是首个I-F型CRISPR-Cas系统结合Cas2/3的复合物结构，而铜绿假单胞菌Cas1-Cas2/3结合其Csy-dsDNA后，Cas1会逐渐从Cas2/3解离下来，最终只能形成Csy-dsDNA-Cas2/3复合物；体内和体外的活性实验证明，ICP1 Cas2/3只有在Cas1存在时，才能更好地降解Csy复合物靶向的DNA，而铜绿假单胞菌Cas1几乎不影响Cas2/3降解靶DNA。结合以上结果，冯越课题组提出了ICP1 CRISPR-Cas系统由Cas1招募Cas2/3进行靶DNA降解的新机制。

图1 ICP1 I-F型 CRISPR-Cas系统干扰机制

来源：北京化工大学