继在首次鉴定了Cas12a反式切割活性并发明了下一代“福尔摩斯/HOLMES”核酸快检系统之后，吐露港近期又联合了深圳大学第一附属医院、中科院和华山医院等研究团队，为我们揭示了Cas12a活性的全新调控机制。

 

该项工作近期发表在Cell Discovery（IF>10）上, 名为“Reversible regulation of Cas12a activities by AcrVA5-mediated acetylation and CobB-mediated deacetylation”。

 

 

在自然界中的细菌、古生菌和噬菌体，一直在演绎着这么一场激烈的生存竞争。为了抵抗外来噬菌体的入侵，细菌和古生菌利用其CRISPR/Cas系统，对外来入侵的核酸进行识别和切割，从而实现自身的保护。

 

但是为了抵抗宿主的CRISPR/Cas防御系统，噬菌体相应地进化出了一套抗CRISPR/Cas系统（anti-CRISPR system, Acr）。

 

Acr蛋白可以直接结合Cas蛋白，从而抑制Cas蛋白和crRNA组装成一个活性复合物，或者对crRNA进行降解。

 

另外，Acr蛋白也可以对Cas蛋白进行翻译后修饰，例如AcrVA5能够对Cas12a上的关键赖氨酸残基进行乙酰化修饰，从而改变Cas12a蛋白的构象而使其不能特异识别和结合靶标的PAM序列，从而失去了降解外源核酸的能力。

 

那么细菌和古生菌中，是否会存在着一种对抗Acr系统以实现自我保护的机制呢？

 

研究发现，细菌体内广泛存在的去乙酰化酶CobB能够将乙酰化失活的Cas12a进行去乙酰化修饰，进而使其激活并保护宿主免受外来核酸的入侵。该工作详细阐述了细菌和噬菌体之间精彩的军备竞赛：“魔高一尺，道高一丈”！

 

 

噬菌体（“魔”）通过Acr系统来失活细菌的CRISPR防御系统；而细菌（“道”）则通过自身的CobB蛋白再次激活CRISPR系统，以实现针对外界入侵核酸的有效防御。

 

我们相信，该工作不仅发现了一种有趣的生物现象，也将有助于未来开发更加精细的CRISPR调控系统，进而促进CRISPR技术在基因编辑和基因诊断中的更广泛应用！

 

中科院分子植物科学卓越创新中心博士生康潇蔓、吐露港生物尹蕾和深圳大学第一附属医院庄松宽博士同为论文第一作者，吐露港生物创始人王金博士、深圳大学第一附属医院徐勇教授和华山医院陈轶坚教授为论文的共同通讯作者。

 

 

吐露港公司致力于为体外诊断行业提供创新型解决方案！

 

 

公司首次发现CRISPR-Cas12蛋白具备高效的“反式切割活性”，并基于该酶的独特优势研发了“福尔摩斯/HOLMES”核酸快速检测平台技术（one-HOur Low-cost Multipurpose highly Efficient System）。

 

相比于传统的分子诊断技术，基于CRISPR的HOLMES技术具备高灵敏、高特异、快速便捷等优势。此类技术也因此被美国《Science》杂志誉为“下一代分子诊断技术”，在病原菌检测、遗传疾病筛查、精准医疗等众多领域有很大的应用潜力。

 

公司拥有Cas12核酸检测的方法学专利(中国发明专利，专利号：ZL201710573752.0)，并通过与美国Sherlock Biosciences公司以“交叉授权”方式获得了Cas13诊断专利在大中华区（包括香港、澳门和台湾地区）的独家授权。

 

公司目前正在积极推动SHERLOCK和HOLMES两大平台技术在分子POCT、临床感染检测、肿瘤早筛和伴随诊断、家庭检测等方面的应用，并诚愿携手体外诊断同行，共推CRISPR诊断产业的快速发展。

 

资料来源：吐露港生物科技营销中心汇整
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