短原核Argonaute蛋白

核酸激活的NADase

提供一种结构解析清晰、可编程检测特定DNA序列的蛋白质系统。

Gao, Xiaopan · Shang, Kun · Zhu, Kaixiang · Linyue, Wang · Mu, Zhixia · Fu, Xingke · Yu, Xia · Qin, Bo · Zhu, Hongtao · 丁玮 · 崔胜

Nature 2023

参数信息

冷冻电镜结构分辨率

3.27 Å

冷冻电镜结构分辨率（guide RNA/target DNA 负载态）

3.27 Å

冷冻电镜结构分辨率（二聚体）

3.49 Å

冷冻电镜结构分辨率（二聚体）

3.50 Å

冷冻电镜结构分辨率（四聚体）

3.41 Å

技术优势

直接检测DNA

guide RNA 与目标 DNA 形成 B 型双链，由碱基特异性接触识别，无需预先扩增或标记。

可编程靶向

只需更换 guide RNA 的序列即可识别不同的 DNA 靶标，实现序列可编程的检测。

信号放大机制

核酸结合导致 TIR 域组装成 NADase 活性构象，可能通过 NAD+ 降解产生可检测的信号放大。

应用场景

• DNA检测：用可编程 RNA 引导精准识别特定 DNA 序列，无需扩增即可触发信号。
• 生物传感：核酸结合将 TIR 组装成活性 NADase，为生物传感提供酶学信号放大。
• 基因编辑：揭示 Ago 蛋白的核酸识别与激活机制，可指导编辑工具的工程化改造。