Allosteric Activation of Cas12a via PAM Topological Engineering for Direct and Rapid Detection of Nucleases

核酸酶 变构调节 拓扑(电路) 化学 计算生物学 DNA 蛋白质-DNA相互作用 分子机器 蛋白质工程 生物物理学 分子生物物理学 物理 立体化学 分子动力学 领域(数学) 蛋白质结构 HEK 293细胞 生物系统 过程(计算)
作者
Xiu‐Li Tao,Yan‐Mei Lei,Xuemei Zhou,Zhaopeng Chen,Yue Ma,Pinyi Ma,Daqian Song,Ying Zhuo
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (45): e202515521-e202515521 被引量:6
标识
DOI:10.1002/anie.202515521
摘要

Abstract A contemporary question in the intensely active field of CRISPR‐Cas12a‐based molecular diagnostics is how to simplify the multistep conversion process for detecting nonnucleic acid targets. Herein we describe an allosteric Y ‐shaped DNA structure for C as12a activati o n via p rotospacer‐adjacent motif (PAM) topological e ngineering (Y‐COPE) to achieve straightforward and diverse nuclease monitoring. The newly designed topological structure of the Y‐COPE is characterized by a split PAM embedded at the three‐way junction and protospacers flanking both sides. This unique spatial configuration of the PAM effectively prevents Cas12a activation. Upon target cleavage, the released truncated fragments can dynamically correct the PAM, which promptly restores the dsDNA conformation for Cas12a activation and accomplishes signal output. Theoretical calculation results revealed that, compared with the canonical dsDNA activator, in the Y‐COPE, there was a 1.8 Å increase in the center distance between Lys595 of Cas12a and the PAM, which led to a 24.2 kcal mol −1 increase in binding free energy. This clearly revealed the underlying inhibition mechanism of the topological configuration of the PAM for Cas12a activation. This study advances the understanding of the dynamic response of Cas12a to topological PAM conformations and introduces the universal concept of CRISPR‐based nonnucleic acid detection to benefit the next‐generation molecular diagnostics.
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
俭朴觅松完成签到 ,获得积分10
1秒前
nusiew完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
研友_西门孤晴完成签到,获得积分10
5秒前
乔凌云完成签到 ,获得积分10
6秒前
专注的黄蜂完成签到 ,获得积分10
6秒前
hoenglam完成签到,获得积分10
6秒前
研友_VZG7GZ应助诚心的毛豆采纳,获得10
8秒前
甜甜的tiantian完成签到 ,获得积分10
9秒前
下里巴人完成签到,获得积分10
10秒前
destiny完成签到 ,获得积分10
10秒前
Orange应助诚心闭月采纳,获得10
11秒前
happiness完成签到 ,获得积分10
11秒前
zyx完成签到,获得积分10
11秒前
哈哈哈哈发布了新的文献求助10
13秒前
启程牛牛完成签到,获得积分0
14秒前
123完成签到 ,获得积分10
14秒前
东风完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
Maestro_S应助wangyucode采纳,获得10
17秒前
舒适的如萱应助wangyucode采纳,获得10
17秒前
风趣小蜜蜂完成签到 ,获得积分10
17秒前
舒适的如萱应助wangyucode采纳,获得10
17秒前
22秒前
完美幻桃完成签到,获得积分10
22秒前
交个朋友完成签到 ,获得积分10
23秒前
1168163完成签到,获得积分10
24秒前
Jerry完成签到 ,获得积分10
25秒前
winnie完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
可爱的函函应助哈哈哈哈采纳,获得10
27秒前
27秒前
叁壹粑粑完成签到,获得积分10
29秒前
123完成签到,获得积分10
30秒前
芋头发布了新的文献求助10
32秒前
加减乘除完成签到 ,获得积分10
33秒前
逢场作戱__完成签到 ,获得积分10
34秒前
dyy完成签到 ,获得积分10
34秒前
白江虎发布了新的文献求助10
35秒前
35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
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 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 7754526
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9301048
关于积分的说明 20260407
捐赠科研通 7336962
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3310879
关于科研通互助平台的介绍 2462112
邀请新用户注册赠送积分活动 2324170