Nucleic Acids Res. |Nuc结构域的静电作用驱动了CRISPR-Cas12a的反式切割活性

背景：CRISPR-Cas12a系统在基因编辑和分子检测中应用广泛，其反式切割活性差异巨大且易受离子强度影响，但电荷驱动机制尚不完全清楚。研究目的：探究Cas12a蛋白Nuc结构域静电荷分布对反式切割活性的影响，并通过电荷工程进行理性改造。结论：研究揭示了Nuc结构域正电荷通过静电引力引导DNA底物进入切割中心的机理；通过增加或减少正电荷，成功开发出高活性、耐盐的增强型变体以及活性减弱型变体，分别提升了检测灵敏度、编辑效率和编辑安全性，为CRISPR工具的理性设计提供了指导。