抗CRISPR蛋白引发的Cas12信使RNA降解

细菌拥有多种防御系统（如CRISPR-Cas），用于识别并切割入侵的噬菌体DNA等移动遗传元件。作为反击，噬菌体编码了抗CRISPR（Acr）蛋白，通过阻断Cas蛋白结合或切割DNA来抑制其活性。本研究揭示了一种全新的、出人意料的抑制机制：抗CRISPR蛋白AcrVA2并不直接干扰已合成的Cas12a蛋白功能，而是靶向Cas12a基因表达的早期环节——mRNA翻译过程。具体来说，AcrVA2能特异性结合Cas12a蛋白N端附近一组高度保守且功能关键的氨基酸残基；当核糖体正在翻译这条mRNA时，AcrVA2便随之结合，并触发对该mRNA的精准、选择性降解。进一步研究发现，AcrVA2蛋白C端的保守结构域使其能与核糖体及多聚核糖体共沉淀，这是实现‘边翻译边降解’（共翻译降解）所必需的。值得注意的是，这类AcrVA2同源蛋白广泛存在于多种细菌的移动遗传元件（如质粒、转座子）上，且这些宿主细菌自身通常并不携带cas12a基因。这提示，这些同源蛋白可能演化出了识别其他靶标mRNA的能力，在不同细菌中调控不同的基因。该发现不仅拓展了我们对噬菌体-细菌分子军备竞赛的理解，也揭示了一种新颖的、依赖翻译过程的基因表达调控方式。