欠旋DNA拓扑中的AtCas9

无PAM也能切割

欠旋DNA拓宽PAM大沟，使AtCas9能以序列无关方式识别骨架，从而摆脱PAM限制。

Duan, Min · Meng, Bing · 周蕾 · 武丽杰 · Tong, Xiaohan · 尹颢 · 柳志杰 · 张英

Nature Structural and Molecular Biology 2026

技术优势

摆脱PAM限制

欠旋DNA下AtCas9不再依赖特定碱基序列，通过序列无关的骨架接触识别靶点，实现近无PAM切割。

拓扑可调控

PAM识别模式由DNA拓扑状态决定，欠旋DNA拓宽大沟，使AtCas9切换为宽松识别模式。

结构已解析

获得了AtCas9与B型DNA及欠旋微环DNA复合物的冷冻电镜结构，为工程化改造提供基础。

应用场景

• 基因编辑工具开发：利用其近无PAM特性扩大可编辑位点范围。
• 无PAM CRISPR系统：直接用该蛋白构建不依赖PAM的基因编辑工具。
• 合成生物学基因元件：作为可切换PAM需求的基因元件用于合成线路。
• 基因治疗载体：开发摆脱PAM限制的基因治疗载体。