DNA topology regulates PAM-Cas9 interaction and DNA unwinding to enable near-PAMless cleavage by thermophilic Cas9

Cas9 生物 DNA 基因组编辑 质粒 DNA超螺旋 清脆的 劈开 拓扑(电路) 蛋白质-DNA相互作用 细胞生物学 遗传学 分子生物学 DNA结合蛋白 基因 DNA复制 转录因子 组合数学 数学
作者
Yajing Shi,Min Duan,Junmei Ding,Fan-Qi Wang,Lili Bi,Caixiang Zhang,Yizhou Zhang,Junyi Duan,An-Hui Huang,Xinlin Lei,Hao Yin,Ying Zhang,Ying Zhang,Ying Zhang
出处
期刊:Molecular Cell [Elsevier BV]
卷期号:82 (21): 4160-4175.e6 被引量:31
标识
DOI:10.1016/j.molcel.2022.09.032
摘要

CRISPR-Cas9-mediated genome editing depends on PAM recognition to initiate DNA unwinding. PAM mutations can abolish Cas9 binding and prohibit editing. Here, we identified a Cas9 from the thermophile Alicyclobacillus tengchongensis for which the PAM interaction can be robustly regulated by DNA topology. AtCas9 has a relaxed PAM of N4CNNN and N4RNNA (R = A/G) and is able to bind but not cleave targets with mutated PAMs. When PAM-mutated DNA was in underwound topology, AtCas9 exhibited enhanced binding affinity and high cleavage activity. Mechanistically, AtCas9 has a unique loop motif, which docked into the DNA major groove, and this interaction can be regulated by DNA topology. More importantly, AtCas9 showed near-PAMless editing of supercoiled plasmid in E. coli. In mammalian cells, AtCas9 exhibited broad PAM preference to edit plasmid with up to 72% efficiency and effective base editing at four endogenous loci, representing a potentially powerful tool for near-PAMless editing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
SwaggyBJ1120完成签到 ,获得积分10
刚刚
尕辉完成签到,获得积分10
1秒前
夜雨完成签到 ,获得积分10
5秒前
懒羊羊发布了新的文献求助10
6秒前
Dophi完成签到,获得积分10
9秒前
意思完成签到 ,获得积分10
10秒前
呆萌的豁完成签到,获得积分10
13秒前
abc完成签到 ,获得积分0
16秒前
英语小A完成签到,获得积分10
17秒前
慕山完成签到 ,获得积分10
17秒前
盼盼完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
雪飞杨完成签到 ,获得积分0
21秒前
釜底游鱼完成签到 ,获得积分10
22秒前
669209352完成签到 ,获得积分10
24秒前
liao完成签到 ,获得积分10
24秒前
秋千筹发布了新的文献求助10
25秒前
懒羊羊完成签到,获得积分10
26秒前
YYU完成签到 ,获得积分10
26秒前
SY15732023811完成签到 ,获得积分10
27秒前
DOC_XIONG应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得30
28秒前
aajhajkahna应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
DOC_XIONG应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
aajhajkahna应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
琛渊完成签到 ,获得积分10
30秒前
风雨哈佛路完成签到,获得积分10
30秒前
柚子完成签到,获得积分10
34秒前
研友_VZG7GZ应助Thunderb01t采纳,获得50
34秒前
小石头完成签到 ,获得积分10
34秒前
35秒前
秋千筹完成签到,获得积分10
37秒前
hj完成签到,获得积分10
38秒前
木木很累完成签到,获得积分10
38秒前
lzhyxrj完成签到,获得积分10
41秒前
weibo发布了新的文献求助10
42秒前
泡桐在比萨写书完成签到 ,获得积分10
42秒前
学术laji完成签到 ,获得积分10
43秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Digital Displacement Hydrostatic Transmission for Rotorcraft and Distributed Propulsion 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7705949
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9263518
关于积分的说明 20043219
捐赠科研通 7281745
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3295371
关于科研通互助平台的介绍 2450570
邀请新用户注册赠送积分活动 2302380