圖片來自Cell, doi:10.1016/j.cell.2017.07.037
2017年9月10日/
生物谷BIOON/---如果說CRISPR複合物聽起來很熟悉，那是因為它們是新一波基因組編輯技術的最前沿。CRISPR/Cas系統是目前發現存在於大多數
細菌與所有的古菌中的一種免疫系統，被用來識別和摧毀抗噬菌體和其他病原體入侵的防禦系統。
在CRISPR/Cas系統中，CRISPR是規律間隔性成簇短回文重複序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeats）的簡稱，涉及細菌基因組中的獨特DNA區域，也是儲存病毒DNA片段從而允許細胞能夠識別任何試圖再次感染它的病毒的地方，CRISPR經轉錄產生的RNA序列（被稱作crRNA）識別入侵性病毒的
遺傳物質。Cas是CRISPR相關蛋白（CRISPR-associated proteins, Cas）的簡稱，Cas蛋白像一把分子剪刀那樣切割
細菌基因組上的靶DNA。科學家們已發現他們能夠利用CRISPR降解病毒RNA的天然能力，並且使用CRISPR系統從幾乎任何一種有機體中移除不想要的基因。
目前已在
細菌中發現三類CRISPR/Cas系統，I型和III型系統需要眾多蛋白的參與。II型系統就簡單得多了，一個Cas9核酸酶利用嚮導RNA（gRNA）就可以完成識別和切割靶雙鏈DNA，因此II型系統也被稱作CRISPR/Cas9系統。
在
細菌的免疫系統中，CRISPR-Cas9的作用是靶向結合和摧毀侵入性的DNA，並且被作為一種穩健的基因組編輯技術加以使用。噬菌體編碼的小分子抗CRISPR蛋白（anti-CRISPR proteins, Acr）能夠讓Cas9酶失活，從而為基於Cas9的應用提供一種高效的關閉開關。
在一項新的研究中，來自美國加州大學伯克利分校、麻薩諸塞大學醫學院、哈佛醫學院和加拿大多倫多大學的研究人員證實兩種Acr蛋白，即AcrIIC1和AcrIIC3，利用不同的策略抑制Cas9。相關研究結果發表在2017年9月7日的Cell期刊上，論文標題為「A Broad-Spectrum Inhibitor of CRISPR-Cas9」。
AcrIIC1是一種廣譜Cas9抑制劑，通過直接結合到Cas9的保守性HNH催化結構域上，阻止多種有差異的Cas9直系同源物切割DNA。AcrIIC1-Cas9 HNH結構域複合體的晶體結構展示了AcrIIC1如何將Cas9限制在一種DNA結合的但是沒有催化活性的狀態。相反，AcrIIC3阻斷單個Cas9直系同源物的活性，誘導Cas9形成二聚體，從而阻止Cas9結合到靶DNA上。
這兩種不同的機制允許獨自地控制Cas9的靶標DNA結合和切割，而且也為開展允許Cas9結合到靶DNA上但阻止它切割DNA的應用鋪平道路。（生物谷 Bioon.com）
參考資料：Lucas B. Harrington, Kevin W. Doxzen, Enbo Ma et al. A Broad-Spectrum Inhibitor of CRISPR-Cas9. Cell, 7 September 2017, 170(6):1224–1233, doi:10.1016/j.cell.2017.07.037進一步閱讀：與CRISPR/Cas系統相愛相殺的抗CRISPR蛋白研究最新進展