게시 및 게시 날짜 : 2015/04/24

박테리아 및 기타 유기체의 생물학적 방어 메커니즘을 풀기

-바이러스 및 기타 물건을 제거하는 방법-

포인트

  • 바이러스 및 기타 물질을 제거하기 위해 CRISPR-CAS 시스템의 CMR 복합체의 3 차원 형태 분석
  • 박테리아 및 기타 유기체가 바이러스 성 바카라 사이트 추천를 포착하고 분해하는 방법 이해
  • 유전자 발현을 자유롭게 제어 할 수있는 핵산 분해 기술 개발을 희망


요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 의장] (이하 "AIST") 생물 의학 연구 사업부 [Omitani Katsuhiro 의장, 리서치 부서] Numata Minosuke, Osawa Takuo 최고 연구원, Osawa Takuo, 전직 연구원 및 기타 연구원에 대한 연구원원핵 생물외부에서 침략바이러스Origin바카라 사이트 추천그리고 다른 것들

8402_8423CRISPR-CAS 시스템라는 생물학적 방어 메커니즘을 가지고 있으며 바이러스 감염과 증식으로부터 스스로를 보호합니다 CRISPR-CAS 시스템을 사용하여이펙터 콤플렉스바이러스 핵산을 분해하는 데 중요한 역할을합니다 (DNA 및 바카라 사이트 추천) 그것은 이펙터 단지의 유형입니다CMR Complex신체에 침입 한 바이러스의 바카라 사이트 추천를 인식하고 분해하여 증식을 억제합니다

이번에는 표적 바카라 사이트 추천와 유사한 DNA에 결합 된 CMR 복합체의 3 차원 구조를 분석하여 CMR 복합체가 바이러스 바카라 사이트 추천를 인식하고 제거하는 방법을 밝혀냈다 CMR 복합체의 기능을 사용하여 임의의 바카라 사이트 추천 서열을 분해 할 수 있다고 생각되며, 새로운 유전자 발현 조절 기술이 향후 개발 될 것으로 예상된다

이 결과는 미국 과학 저널에서 2015 년 4 월 23 일 (Eastern US Time)에 발표되었습니다분자 세포에 게시

표적 핵산 (왼쪽)과 cr바카라 사이트 추천 및 표적 핵산 모양을 복합체 (오른쪽)에 포착 한 CRISPR-CAS CMR 복합체의 구조 그림
표적 핵산 (왼쪽) 및 cr바카라 사이트 추천 및 표적 핵산 형태를 복합체 (오른쪽)에 포착 한 CRISPR-CAS CMR 복합체의 구조


연구의 사회적 배경

박테리아와 같은 원핵 생물에서는 침입 바이러스로부터의 DNA 및 바카라 사이트 추천가 분해되고 제거되는 것으로 알려져 있으며, 이들 바이러스의 메커니즘은 점차 명확해진다 그러나 CRISPR-CAS 시스템에서 중요한 역할을하는 CMR 복합체가 바이러스 성 바카라 사이트 추천를 제거하는 방법은 거의 알려지지 않았습니다 바이러스 바카라 사이트 추천에 결합 된 CMR 복합체의 구조에 대한 상세한 분석은 CMR 복합체가 표적 바카라 사이트 추천를 인식하고 분해하는 방법을 보여 주며, 결국 바카라 사이트 추천를 분해하는 분자 장치를 설계하여 유전자 발현을 인위적으로 조작하는 새로운 기술의 개발을 초래할 것으로 예상된다

연구 기록

AIST는 바이러스 바카라 사이트 추천를 구체적으로 분해하는 CMR 복합체의 기능 및 구조에 대한 연구를 수행하고있다 현재까지 CMR 복합체를 구성하는 개별 단백질서브 유닛우리는 그룹의 기능과 구조를 분석하고 있습니다 그러나, 서브 유닛 분석만으로도 CMR 복합체가 바이러스 바카라 사이트 추천를 인식하고 제거하는 상세한 메커니즘을 이해하지 못했다 이 기사에서, 우리는 CMR 복합체가 형성되는 방법과 바이러스 바카라 사이트 추천를 분해하는 메커니즘을 명확히하기 위해 구조에 기초하여 표적 핵산 및 생화학 적 실험에 결합 된 CMR 복합체의 입체 구조 분석을 개발했다

이 연구는 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술의 과학 연구 보조금, 새로운 학업 현장 연구, "구조 세포 생물학"의 보조금으로 수행되었습니다 X- 선 회절 데이터는 공동 대학기구 인 고 에너지 가속기 연구소의 광자 공장 (Beamline BL17A)을 사용하여 측정되었습니다

연구 컨텐츠

바이러스 감염으로부터 자신을 보호하기 위해 많은 원핵 생물은 CRISPR-CAS 시스템이라는 생물학적 방어 메커니즘을 가지고 있습니다 바이러스에 처음 감염되면 바이러스 성 핵산의 일부를 받게됩니다게놈OpenCRISPR 지역에 통합됩니다 바이러스 감염 이력을 자체 게놈으로 기록합니다 동일한 바이러스를 다시 감염 시키면 CRISPR 지역에서 나옵니다cr바카라 사이트 추천CAS 단백질이펙터 복합체를 형성합니다 cr바카라 사이트 추천는 바이러스 성 핵산입니다보완 시퀀스가 있기 때문에 이펙터 복합체는 바이러스 핵산 (DNA 및 바카라 사이트 추천)을 인식하고 제거 할 수 있습니다 CMR 복합체는 이펙터 복합체의 유형이며 6 가지 유형의 CAS 단백질 (CMR1-CMR6) 및 CR바카라 사이트 추천로 구성됩니다 Cr바카라 사이트 추천는 5 '쪽에 8입니다뉴클레오티드태그 어레이, 31 개의 뉴클레오티드가이드 어레이, CMR 복합체는 가이드 시퀀스에 상보적인 바카라 사이트 추천를 캡처하고 저하시킨다

표적 바카라 사이트 추천는 CMR 복합체에 의해 분해되기 때문에, 표적 바카라 사이트 추천에 결합 된 CMR 복합체의 결정 구조를 분석하기가 어렵다 여기, 본 발명자들은 인식되었지만 분해되지 않은 표적 유사체 (표적 바카라 사이트 추천와 동일한 뉴클레오티드 서열을 갖는 DNA)를 사용하여 IT에 결합 된 CMR 복합체의 결정 구조를 분석 하였다 결과적으로, CMR 단백질 서브 유닛 그룹은 나선형 형태로 연관되어 있고 그에 형성된 나선형 홈이 Cr바카라 사이트 추천를 배치 한 것으로 밝혀졌다 표적 아날로그는이 그루브를 따라 CR바카라 사이트 추천의 가이드 서열에 상보 적으로 캡처되었다 (도 1)

표적 핵산에 결합 된 CMR 복합체의 구조 다이어그램
그림 1 핵산 표적에 결합 된 CMR 복합체의 구조
(a) CMR 복합체의 전체 구조 오른쪽 이미지는 왼쪽 이미지가 90 ° 회전하는 것을 보여줍니다
(b) 대상 아날로그 (핑크)는 cr바카라 사이트 추천 (노란색)의 가이드 시퀀스에 의해 상보 적으로 인식됩니다

Cr바카라 사이트 추천의 가이드 영역 및 표적 아날로그는 이중 가닥을 형성했지만, 핵산의 전형적인 이중 나선 구조와 달리, 이들은 리본과 유사하게 풀렸다 이것은 서브 유닛 중 하나 인 CMR4의 특성 루프 영역입니다베이스 쌍마다 이중 가닥 사이를 깨고 기본 쌍 형성을 주기적으로 억제하기 때문입니다 (그림 2A) CMR 복합체는 3 개의 CMR4 서브 유닛의 분자를 함유하고 있기 때문에, 가이드 영역의 이중 가닥 및 표적은 3 개의 위치에서 염기 쌍의 형성을 억제하여 표적 바카라 사이트 추천 구조가 상당히 왜곡되고 불안정화되었다 (도 2B) 생화학 적 실험은 CMR 복합체가 6 개의 뉴클레오티드주기에서 이들 3 위치를 절단한다는 것을 보여 주었다

CMR 복합체에서 캡처 된 표적 핵산의 구조 다이어그램
그림 2 CMR 복합체에서 캡처 된 표적 핵산의 구조
(a) CMR4의 독특한 루프 (파란색)는 CR바카라 사이트 추천와 표적 유사체의 이중 가닥 사이에 유입되어 기본 쌍의 형성을 주기적으로 억제합니다
(b) cr바카라 사이트 추천의 구조 및 대상 아날로그 표적 유사체의 3 개의 뉴클레오티드 (빨간색)의 구조는 왜곡된다

Cr바카라 사이트 추천의 5 '측에 존재하는 태그 서열은 CMR3 서브 유닛에 의해 인식되고 복합체에서 고정화되었다 (도 3A) 따라서, CMR 복합체는 CR바카라 사이트 추천의 5 '측에서 일정한 거리를 계산하여 6- 뉴클레오티드주기에서 표적 바카라 사이트 추천를 절단하여 14 번째, 20 번째 및 26 번째 염기 쌍의 형성을 억제한다 (도 3B) cr바카라 사이트 추천의 태그 서열은 뉴클레오티드의 서열에 의존적으로 CMR3에 의해 인식되었지만, 가이드 서열과 CMR 단백질 사이의 결합은 가이드 모이어 티의 서열에 의존하지 않는다는 것이 밝혀졌다 따라서, CMR 복합체는 임의의 가이드 시퀀스와 함께 CR바카라 사이트 추천에 결합하여 다양한 대상 바카라 사이트 추천를 캡처하고 저하시킬 수있다

표적 바카라 사이트 추천가 주기적으로 절단되는 방법의 그림
그림 3 표적 바카라 사이트 추천의 순환 절단 메커니즘
(a) cr바카라 사이트 추천의 태그 서열은 CMR 복합체에서 고정된다
(b) CMR 복합체는 주기적으로 고정화 된 태그 시퀀스로부터 특정 거리에서 바카라 사이트 추천를 표적으로 절단한다

CMR 복합체는 다양한 대상을 수용 할 수 있으며, 이는 다양한 가이드 시퀀스와 CR바카라 사이트 추천를 통합하고 보완 된 대상 바카라 사이트 추천를 저하시킬 수 있기 때문입니다 이로 인해 표적 바카라 사이트 추천를 유연하게 저하시키는 메커니즘의 확립이 이루어졌다 이 복합체의 메커니즘을 설명함으로써, 바카라 사이트 추천 부위를 포함하는 새로운 분자 장치가 가능할 것이며, 유전자 발현을 인위적으로 조작하는 새로운 기술의 개발로 이어질 것으로 예상된다

미래 계획

바카라 사이트 추천를 분해하고 인위적으로 유전자 발현을 조절하려면 CMR 복합체에 의해 야기 된 화학 반응 메커니즘을 철저히 명확히하는 것이 필수적이다 앞으로, 우리는 추가 구조적 및 기능적 분석을 통해 바카라 사이트 추천를 절단하는 화학 반응 메커니즘을 자세히 설명 할 계획이다



터미널 설명

◆ 원핵 생물
세포 내에 핵이없는 유기체, 박테리아로 표시됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ virus
살아있는 유기체를 감염시키고 자라는 입자 바이러스 유래 바카라 사이트 추천는 증식에 중요한 역할을합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 바카라 사이트 추천
핵산에는 바카라 사이트 추천 및 DNA가 포함됩니다 바카라 사이트 추천는 4 가지 유형의 리보 뉴클레오티드에 연결된 바이오 폴리머 : 아데노신 (A), 구아노신 (G), 시티 딘 (C) 및 우리 딘 (U) 및 DNA는 4 가지 유형의 데 옥시 리보 뉴클레오티드에 연결된 바이오 폴리머 : 아데노신 (A), 구아노신 (G), 시티 딘 (C) 및 Thymidine (T)[참조로 돌아 가기]
◆ CRISPR-CAS 시스템
원핵 생물이 외부에서 침입 한 바이러스와 같은 핵산을 분해하고 제거하는 생물학적 방어 메커니즘 중 하나입니다 이것은 바이러스와 같은 감염으로부터 원핵 생물을 보호합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 이펙터 콤플렉스
cr바카라 사이트 추천 및 CAS 단백질이 결합 된 복합체 그것은 구체적으로 외부에서 침입 한 바이러스와 같은 핵산을 포착하고 분해합니다[참조로 돌아 가기]
◆ CMR Complex
구체적으로 바이러스로부터 유래 된 바카라 사이트 추천를 분해합니다 6 개의 단백질 서브 유닛 및 cr바카라 사이트 추천로 구성된 복합체 이펙터 단지의 유형 그것은 cr바카라 사이트 추천의 가이드 영역에 상보적인 바이러스 바카라 사이트 추천를 포착하고 분해합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 서브 유닛
몇 가지 구성 요인으로 구성된 단백질 복합체의 구성 요소[참조로 돌아 가기]
◆ 게놈
유기체에 포함 된 모든 유전자 정보를 포함하는 핵산[참조로 돌아 가기]
◆ CRISPR 지역
CRISPR-CAS 시스템 (예 : CR바카라 사이트 추천 및 CAS 단백질)과 관련된 유전자를 암호화하는 유전자 영역이 축적되는 게놈 영역 그것은 바이러스 핵산으로부터 유래 된 많은 뉴클레오티드 서열을 함유하고, 과거 바이러스 감염 병력을 기록한다[참조로 돌아 가기]
◆ cr바카라 사이트 추천
바카라 사이트 추천가 CRISPR 영역에서 합성 cr바카라 사이트 추천의 5 '측에는 자체 서열 (태그 서열)이 장착되어 있으며, 그 하류는 안내서 시퀀스입니다 가이드 서열은 바이러스 핵산의 서열에 상보 적이다[참조로 돌아 가기]
◆ CAS 단백질
CRISPR-CAS 시스템에서 중요한 역할을하는 단백질 그룹 그것은 다양한 기능을 가진 단백질을 포함합니다 이들 중 일부는 cr바카라 사이트 추천에 결합하여 이펙터 복합체를 형성하며, 이는 바이러스 핵산 등의 분해에 관여한다[참조로 돌아 가기]
◆ 보완 시퀀스
바카라 사이트 추천, A, C, G, U, A, C 및 G를 구성하는 4 개의 리보 뉴클레오티드 중 기본 쌍을 형성합니다 이 관계를 기본 상보성이라고합니다 cr바카라 사이트 추천는 바이러스 성 바카라 사이트 추천 서열에 상보 적이며,이 상보성을 사용하여 바이러스 바카라 사이트 추천에 결합한다[참조로 돌아 가기]
◆ 뉴클레오티드
DNA 및 바카라 사이트 추천와 같은 핵산을 구성하는 단위 바카라 사이트 추천의 경우, 4 가지 유형의 리보 뉴클레오티드, A, C, G 및 U가 연결되어 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 태그 배열
cr바카라 사이트 추천의 5 '측에 존재하는 8 개의 뉴클레오티드로 구성된 영역이며, 서열은 모든 CR바카라 사이트 추천에 공통적이다[참조로 돌아 가기]
◆ 가이드 어레이
CR바카라 사이트 추천의 태그 서열 이외의 영역에서 약 30-40 뉴클레오티드로 구성됩니다 가이드 서열은 바이러스 성 핵산에 상보 적 이며이 영역을 사용하여 구체적으로 외래 바카라 사이트 추천를 포착합니다[참조로 돌아 가기]
◆ Base Pair
보완 바카라 사이트 추천 분자는 A와 U, C 및 G의 고정 조합을 형성하고 이중 가닥이됩니다 이 조합을 기본 쌍이라고합니다[참조로 돌아 가기]



문의

연락처 양식