特大号 cas9 精细结构获得解析！

　　近日，来自日本的科学家们，在解析spcas9，sacas9后，再下一程！Cell发表文章解析 Fncas9的精细结构。 我们知道RNA指导的cas9可以用于切割相应的DNA序列，在基因编辑等方面大显身手。cas9在发挥功能时需要识别 DNA靶点区域旁边的PAM序列。来自日本的科学家们则以近乎1.7A的高精确度解析了来自Francisella novicida细菌中的Fncas9.并且通过结构解析获得Fncas9识别PAM区域的机制，并将PAM识别修改为5-YG-3，扩大了识别的范围，并将Fncas9和gRNA复合体导入鼠细胞中标记内源基因。

　　不同的正交cas9目前已经被用于cas9基因编辑，包括spcas9和sacas9等，其中spcas9识别NGG pam，saca9识别 NNGRRT PAM。为了精细探究Fncas9的PAM，科学家们，首先利用体外切割的方式，探究Fncas9对于不同PAM的偏好性。

　　科学家们发现，与以前的认知有所不同，以前人们认为Fncas9识别NG PAM 但是在精确分析后，Fncas9 对NGG效率最高，对NAG和NGA同样也有一定活性。

　　在与不同的sacas9和spcas9进行对比后，科学家们，发现不同的cas9具有很大的结构差异。Spcas9和Sacas9采用双叶的模式-REC和NUC两个部分。在NUC部分 RuvC 结构域与PI 结构域形成一个更大结构单元负责与tracrRNA 3‘端的尾巴相结合。而不同的是，在Fncas9中，RuvC结构域与PI 结构域并不结合 。相应的，PI结构域与WED结构域想作用与REC1和REC2相互作用。 而相应的sgRNA则主要由REC1和REC3结构域相结合。

　　CRIPSR/cas9领域推动了生命科学领域的飞速发展，我们相信，在不远的将来，通过cas9基因编辑治疗医学疾病成为家常便饭，更多的人将从科学领域获益。

　　文献摘要：

　　The RNA-guided endonuclease Cas9 cleaves double-stranded DNA targets complementary to the guide RNA and has been applied to programmable genome editing. Cas9-mediated cleavage requires a protospacer adjacent motif (PAM) juxtaposed with the DNA target sequence, thus constricting the range of targetable sites. Here, we report the 1.7Å resolution crystal structures of Cas9 fromFrancisella novicida(FnCas9), one of the largest Cas9 orthologs, in complex with a guide RNA and its PAM-containing DNA targets. A structural comparison of FnCas9 with other Cas9 orthologs revealed striking conserved and divergent features among distantly related CRISPR-Cas9 systems. We found that FnCas9 recognizes the 5′-NGG-3′ PAM, and used the structural information to create a variant that can recognize the more relaxed 5′-YG-3′ PAM. Furthermore, we demonstrated that the FnCas9-ribonucleoprotein complex can be microinjected into mouse zygotes to edit endogenous sites with the 5′-YG-3′ PAM, thus expanding the target space of the CRISPR-Cas9 toolbox