Dos sitios catalíticos distantes son responsables de las actividades de la RNasa C2c2

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• Biología estructural
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• Los sistemas CRISPR-Cas tipo VI utilizan la proteína efector C2c2 para la interferencia de ADN o ARN guiada por ARN.
• C2c2 exhibe dos actividades distintas de RNasa: una para la escisión del ARN objetivo y otra para el procesamiento del ARN CRISPR (crRNA).

Objetivo del estudio:

• Aclarar la base estructural de las actividades duales de RNase de C2c2.
• Comprender el mecanismo de unión del crRNA y su papel en la función C2c2.

Principales métodos:

• Se empleó la cristalografía de rayos X para determinar las estructuras de Leptotrichia shahii C2c2 tanto en estados libres de crRNA como en estados unidos a crRNA.
• Se realizó un análisis estructural comparativo para identificar los dominios clave y los sitios catalíticos.

Principales resultados:

• Las estructuras revelan una proteína C2c2 bilobada con lóbulos REC y NUC, que contienen Helical-1 y dos dominios HEPN, respectivamente.
• Se identificaron bolsas catalíticas independientes para el procesamiento de pre-crRNA (Helical-1) y la escisión del ARN objetivo (HEPN).
• La unión al crRNA induce cambios conformacionales significativos, mejorando la estabilidad del crRNA y facilitando el reconocimiento del ARN objetivo.

Conclusiones:

• Las estructuras determinadas proporcionan información crítica sobre los mecanismos moleculares subyacentes a las actividades duales de RNasa de C2c2.
• Estos hallazgos sientan las bases para la ingeniería de C2c2 como una nueva herramienta de edición de ARN.