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CRISPR-Cas系統(tǒng)在原核生物中提供適應(yīng)性免疫。III型CRISPR系統(tǒng)通過檢測入侵的RNA，激活Cas10亞基，生成一系列核苷酸二級信使，傳遞感染信號。這些分子通過結(jié)合和激活多種效應(yīng)蛋白來提供免疫，通過降解病毒組分或干擾細(xì)胞代謝來減緩病毒復(fù)制。

該研究重點(diǎn)關(guān)注了Csx23效應(yīng)蛋白，這種蛋白在霍亂弧菌中廣泛存在。Csx23在大腸桿菌中表達(dá)時(shí)能提供對質(zhì)粒和噬菌體的免疫。Csx23蛋白通過N端跨膜α螺旋結(jié)構(gòu)定位在膜上，胞質(zhì)的C端結(jié)構(gòu)域結(jié)合環(huán)四腺苷酸（cA4）以激活其防御功能。

通過結(jié)構(gòu)研究，發(fā)現(xiàn)Csx23以四聚體形式存在，具有一種新穎的折疊形式，專門結(jié)合cA4。利用脈沖EPR實(shí)驗(yàn)表明，cA4與Csx23的胞質(zhì)域結(jié)合會導(dǎo)致跨膜域的重大擾動，可能會導(dǎo)致孔道的開放或膜完整性的破壞。

研究揭示了一個(gè)新的環(huán)核苷酸結(jié)合蛋白類別，并提供了膜相關(guān)CRISPR效應(yīng)蛋白的關(guān)鍵機(jī)制細(xì)節(jié)。這項(xiàng)研究不僅拓展了我們對CRISPR系統(tǒng)中效應(yīng)蛋白多樣性的理解，還可能為開發(fā)新型抗病毒策略提供新的思路。

圖源：https://doi.org/10.1093/nar/gkae167

這種新發(fā)現(xiàn)表明，Csx23在防御病毒入侵方面具有重要潛力，通過破壞細(xì)胞膜的完整性來阻止病毒復(fù)制。未來，研究人員可以進(jìn)一步探索這一機(jī)制，開發(fā)新的抗病毒治療方法，特別是在霍亂等疾病的防治方面。

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