Cpf1
Cpf1 (von CRISPR-associated endonuclease in Prevotella and Francisella 1, auch Cas12a) ist eine Endonuklease und ein Ribonukleoprotein aus der antiviralen Abwehr CRISPR in den Bakteriengattungen Prevotella und Francisella.
| CRISPR-associated endonuclease Cpf1 | ||
|---|---|---|
| Andere Namen |
| |
| Masse/Länge Primärstruktur | 1.300 Aminosäuren, 151.915 Da | |
| Bezeichner | ||
| Externe IDs | ||
| Enzymklassifikation | ||
| EC, Kategorie | 3.1.-.- | |
| Orthologe | ||
| Francisella novicida | Prevotella ruminicola | |
| Entrez | NV | NV |
| UniProt | A0Q7Q2 | A0A1M7G246 |
| PubMed-Suche | NV | NV
|
Eigenschaften
BearbeitenCpf1 ist eine Endonuklease, die eine einzelsträngige gRNA bindet und anschließend eine zur gRNA komplementäre DNA bindet und schneidet. Daneben schneidet Cpf1 auch gRNA-Vorläufer zu aktiver gRNA.[1] Wenn Cpf1 in E. coli exprimiert wird, werden Plasmide mit homologen DNA-Sequenzen zum ersten CRISPR-Spacer geschnitten und abgebaut. Cpf1 schneidet dsDNA und erzeugt ein sticky end mit einem 5'-Überhang von vier oder fünf Nukleotiden in einem Abstand zwischen 18 bzw. 22 bis 23 Nukleotiden nach dem Protospacer Adjacent Motif mit der Sequenz 5'-TTTV-3' (wobei V für C, G oder A steht).[1][2] Daneben werden auch C-enthaltende PAM mit abweichender Sequenz gebunden[3], jedoch mit geringerer Effizienz.[1]
Anwendungen
BearbeitenDas Cpf1 wird im CRISPR/Cpf1-System zum Genome Editing verwendet. Durch den Schnitt von gRNA können mehrere verschiedene gRNA aus einer mRNA erzeugt werden, was das gleichzeitige Schneiden mehrerer DNA-Sequenzen (Multiplex Genome Editing) erleichtert.[4] Durch Protein-Engineering wurden verschiedene Varianten von Cpf1 erzeugt, die andere PAM binden.[5][6]
Weblinks
BearbeitenEinzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b c B. Zetsche, J. S. Gootenberg, O. O. Abudayyeh, I. M. Slaymaker, K. S. Makarova, P. Essletzbichler, S. E. Volz, J. Joung, J. van der Oost, A. Regev, E. V. Koonin, F. Zhang: Cpf1 is a single RNA-guided endonuclease of a class 2 CRISPR-Cas system. In: Cell. Band 163, Nummer 3, Oktober 2015, S. 759–771, doi:10.1016/j.cell.2015.09.038, PMID 26422227, PMC 4638220 (freier Volltext).
- ↑ D.C. Swarts, M. Jinek: Cas9 versus Cas12a/Cpf1: Structure-function comparisons and implications for genome editing. In: Wiley Interdiscip Rev RNA. Mai 2018, 22:e1481., doi:10.1002/wrna.1481, PMID 29790280.
- ↑ T. Yamano, B. Zetsche, R. Ishitani, F. Zhang, H. Nishimasu, O. Nureki: Structural Basis for the Canonical and Non-canonical PAM Recognition by CRISPR-Cpf1. In: Molecular cell. Band 67, Nummer 4, August 2017, S. 633–645.e3, doi:10.1016/j.molcel.2017.06.035, PMID 28781234.
- ↑ G. Zhong, H. Wang, Y. Li, M. H. Tran, M. Farzan: Cpf1 proteins excise CRISPR RNAs from mRNA transcripts in mammalian cells. In: Nature chemical biology. Band 13, Nummer 8, August 2017, S. 839–841, doi:10.1038/nchembio.2410, PMID 28628097, PMC 5577360 (freier Volltext).
- ↑ H. Nishimasu, T. Yamano, L. Gao, F. Zhang, R. Ishitani, O. Nureki: Structural Basis for the Altered PAM Recognition by Engineered CRISPR-Cpf1. In: Molecular cell. Band 67, Nummer 1, Juli 2017, S. 139–147.e2, doi:10.1016/j.molcel.2017.04.019, PMID 28595896.
- ↑ L. Gao, D. B. Cox, W. X. Yan, J. C. Manteiga, M. W. Schneider, T. Yamano, H. Nishimasu, O. Nureki, N. Crosetto, F. Zhang: Engineered Cpf1 variants with altered PAM specificities. In: Nature Biotechnology. Band 35, Nummer 8, August 2017, S. 789–792, doi:10.1038/nbt.3900, PMID 28581492, PMC 5548640 (freier Volltext).