文章信息
文章題目：Molecular basis of RADAR anti-phage supramolecular assemblies
期刊：Cell
發(fā)表時間：2023年2月9日
主要內(nèi)容：中科院生物物理研究所高璞團隊在Cell雜志上發(fā)表題為Molecular basis of RADAR anti-phage supramolecular assemblies的文章，該研究發(fā)現(xiàn)了RADAR不同組分間的互作關系，揭示了其通過形成新型超分子復合體來實現(xiàn)RNA裝載、運輸和脫氨修飾的偶聯(lián)機制。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.01.026
使用TransGen產(chǎn)品：Trans10 Chemically Competent Cell（CD101）
研究背景
在宿主細胞和病毒的漫長斗爭中，宿主細胞逐漸形成多種免疫機制來抵抗病毒感染，其中，針對核酸分子的免疫識別和操作扮演著極為重要的角色，這種機制廣泛存在于從細菌到哺乳動物等幾乎所有的免疫系統(tǒng)中。細菌的信號轉導和調(diào)控機制相較于哺乳動物更為簡單高效，其編碼的多種抗病毒免疫系統(tǒng)可直接對核酸分子進行切割或修飾，因此細菌免疫系統(tǒng)被廣泛用于多種生物學工具的開發(fā)。
此前，F(xiàn)eng Zhang和Eugene Koonin團隊發(fā)現(xiàn)了一種擁有全新核酸修飾活性的細菌免疫系統(tǒng)：RADAR（phage restriction by an adenosine deaminase acting on RNA），是目前已知的唯一可過催化RNA的A-to-I（adenosine-to-inosine）脫氨來執(zhí)行抗病毒功能的細菌防御系統(tǒng)，它包含RdrA（ATPase酶活性）和RdrB（腺苷脫氨酶活性）兩種核心組分。病毒感染宿主后RADAR被激活，進而廣泛催化宿主及病毒的轉錄組RNA脫氨，使感染細胞死亡，進而阻斷病毒傳播。RADAR在抗病毒免疫和RNA修飾方面展現(xiàn)出多種優(yōu)勢，但目前關于RADAR的研究還不十分清楚，很多問題亟需解決。
文章概述
研究人員首先解析了RdrB和RdrA的結構，發(fā)現(xiàn)12個RdrB按照特定的方式組裝成籠狀結構，功能實驗表明RdrB亞基間的互作對抗病毒功能至關重要。RdrA同時組裝成單層的7聚體環(huán)和由兩個7聚體環(huán)疊合而成的雙層14聚體環(huán)，RdrA環(huán)中心的直徑和表面電荷均符合底物RNA的特點，進一步的生化實驗表明RdrA環(huán)與Stem-Loop RNA存在特異性結合，且RNA的存在可顯著促進RdrA的ATPase酶活性。接著，研究人員通過解析RdrA與Stem-Loop RNA復合物的結構，發(fā)現(xiàn)了RNA裝載到RdrA環(huán)的動態(tài)底部的構象并發(fā)現(xiàn)RNA的裝載與ATP的結合存在關系。最后，通過生化實驗確定RdrB和RdrA存在互作，互作的分子機制是RdrA的7聚體環(huán)通過其結構穩(wěn)定的頂部與RdrB籠進行對接，且RdrA環(huán)的底物運輸通道恰好與RdrB的活性中心完美對齊，從而實現(xiàn)了底物裝載、運輸和修飾的巧妙偶聯(lián)。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)RdrB及RdrA-RdrB復合物也可以催化多種小分子代謝類底物（ATP/dATP/ADP/dADP/AMP/dAMP/ adenosine）的脫氨反應。已有研究表明細胞內(nèi)的小分子類inosine大量聚集，也會對細胞產(chǎn)生毒性并使其生長停滯。因此，RADAR對RNA類底物和小分子類底物的脫氨修飾，可能共同推動了其有效的抗病毒功能。
RADAR超分子復合體的組裝和工作機制
該研究報道了RADAR系統(tǒng)超分子復合體的組裝細節(jié)，發(fā)現(xiàn)了RADAR系統(tǒng)實現(xiàn)底物裝載、運輸及修飾的多酶偶聯(lián)機制，對開發(fā)基于RADAR的base-editing工具、納米顆粒載體和新型抗菌療法等提供了基礎。
全式金產(chǎn)品支撐
優(yōu)質的試劑是科學研究的利器。全式金感受態(tài)細胞Trans10 Chemically Competent Cell（CD101）助力本次研究。
Trans10 Chemically Competent Cell（CD101）
Trans10感受態(tài)細胞經(jīng)特殊工藝制作，與傳統(tǒng)制備的感受態(tài)細胞相比，具有更高的轉化效率。適用于高效的DNA克隆和質粒擴增，能保證高拷貝質粒的穩(wěn)定復制。
● 具有硫酸鏈霉素抗性（StrR）
● 適用于毒基因克隆和質粒DNA的穩(wěn)定復制
● 適用于藍白斑篩選
● 轉化效率高達108 cfu/μg DNA以上
全式金產(chǎn)品再一次登上Cell期刊，是大家對全式金產(chǎn)品和服務的認可，也完美詮釋了全式金一直以來秉承的“品質高于一切，精品服務客戶”的理念。希望全式金未來能與更多的科研工作者并肩奮斗，用更多更好的產(chǎn)品持續(xù)助力科研。
使用Trans10 Chemically Competent Cell（CD101）產(chǎn)品發(fā)表的部分文章：
● Gao Y N, Luo X, Li P P, et al. Molecular basis of RADAR anti-phage supramolecular assemblies [J].Cell,2023.
● Huang S H, Liu J, Zhou J, et al. Identification and characterization of a pyridoxal 5′-phosphate phosphatase in tobacco plants [J]. Plant Science,2019.
● Zhong S J, Zhang S, Fan X Y, et al. A single-cell RNA-seq survey of the developmental landscape of the human prefrontal cortex [J].Nature,2018.
● Kong B J, Cao Y, Wu D N, et al. Affinity maturation of an antibody for the UV-induced DNA lesions 6,4 pyrimidine-pyrimidones [J].Applied Microbiology and Biotechnology,2018.
● Chen X Y, Xu F, Zhu C M, et al. Dual sgRNA-directed gene knockout using CRISPR/Cas9 technology in Caenorhabditis elegans[J].Cell,2014.
