Core Concepts
GeoCas9 인식 로브의 단일 아미노산 변이가 합성 운동과 가이드 RNA 결합을 변조하여 기능에 미미한 영향을 미친다.
Abstract
이 연구는 열역학적 GeoCas9 인식 로브(GeoRec)의 구조, 다중 시간 규모 분자 운동 및 가이드 RNA(gRNA) 상호작용을 조사했다.
GeoRec1과 GeoRec2 하위 도메인의 구조적 유사성을 통해 NMR 실험을 수행할 수 있었다. NMR 데이터는 GeoRec2 내에 μs-ms 시간 규모의 유연성이 존재함을 보여주었다.
K267E와 R332A 변이체를 통해 GeoRec2의 유연성이 증가하고 재분배되었으며, NMR 연구에서 이러한 변이체가 gRNA 결합 친화도와 리보핵단백질 복합체의 안정성을 감소시킴을 확인했다.
그러나 DNA 절단 분석 결과, 이러한 변이체는 on-target 활성과 특이성에 큰 영향을 미치지 않았다. 이는 GeoCas9이 진화적으로 내성이 강하다는 것을 시사한다.
K267E/R332A 이중 변이체는 GeoCas9의 특이성을 약간 향상시켰지만, 이는 Cas9 도메인 간 동역학적 균형의 복잡성을 보여준다.
이 연구는 GeoRec 로브의 구조, 운동 및 핵산 상호작용을 조절할 수 있는 방법을 제공하여 GeoCas9 변종 및 그 합성 메커니즘에 대한 향후 연구의 기반을 마련했다.
Stats
GeoCas9의 DNA 절단 활성은 온도 의존적이다.
K267E와 R332A 변이체는 WT GeoCas9에 비해 gRNA 결합 친화도가 약간 감소했다.
K267E/R332A 이중 변이체는 on-target DNA 절단 활성을 약간 감소시켰지만, off-target 절단 활성을 줄였다.
Quotes
"이 연구는 GeoRec 로브의 구조, 운동 및 핵산 상호작용을 조절할 수 있는 방법을 제공하여 GeoCas9 변종 및 그 합성 메커니즘에 대한 향후 연구의 기반을 마련했다."
"GeoCas9이 진화적으로 내성이 강하다는 것을 시사한다."
"Cas9 도메인 간 동역학적 균형의 복잡성을 보여준다."