SpCas9结构域相互作用关键氨基酸的动态网络分析

• 作者: 怀聪 李干 王国栋 黄强
• 来源期刊: 计算生物学
• 学科: 教育
• 关键词: 基因编辑 CRISPR-Cas9 结构域相互作用 分子动力学模拟 动态网络分析
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 页码范围: 50-61
• 页数: 12页
• 分类号: G6

摘要

CRISPR-Cas9系统是一种操作简单、灵活性好、识别和切割效率高的基因编辑技术,具有用于基因治疗的潜能。然而,由于该系统的主要组分Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9)蛋白过大,难于向靶细胞运输,因而亟需构建截短体蛋白,以提高系统的运输效率、扩展其应用前景。前期结构研究表明,SpCas9结构域分界清晰,各结构域功能相对独立又彼此协同,易于通过对各结构域进行分步改造实现蛋白截短优化。但报道的晶体结构缺乏SpCas9的全长结构,及结构域间相互作用的关键信息。针对此问题,本文运用分子动力学(Molecular Dynamics, MD)模拟和动态网络分析方法研究SpCas9-sgRNA-DNA复合物结构。我们首先对已有晶体结构的缺失片段进行补齐,构建了一个包含全长SpCas9及DNA链的三元复合物原子结构。然后对复合物结构进行长时间尺度MD模拟,通过动态网络分析方法分析了SpCas9蛋白各结构域间的相互作用,找出影响SpCas9结构域间相互作用的关键氨基酸。与已有实验结果比较,所识别的位点是SpCas9蛋白正常工作的关键氨基酸。因此,本研究不仅可以加深人们对SpCas9作用机制的了解,也为SpCas9蛋白的优化改造提供理论指导。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	黄强	复旦大学生命科学学院	19	39	3.0	6.0
2	怀聪	复旦大学生命科学学院	4	29	2.0	4.0
3	李干	复旦大学生命科学学院	1	0	0.0	0.0
4	王国栋	复旦大学生命科学学院	1	0	0.0	0.0