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微生物学：RNAを引き金にCas12a3がtRNA尾部を切断して細菌免疫を実行する
Nature 649, 8099 doi: 10.1038/s41586-025-09852-9
生物の全てのドメインにおいて、tRNAはmRNAからタンパク質への遺伝情報の伝達を仲介する。tRNAの枯渇は翻訳を抑制し、結果としてウイルスの複製も抑制するため、以前からtRNAは自然免疫の標的になるとされ、その認識はますます強まっている。本論文で我々は、細菌のV型CRISPR–Cas適応免疫系に由来するCas12a3エフェクターヌクレアーゼが、標的RNAを認識した後にtRNAを選択的に切断することを報告する。Cas12a3オルソログは、RNAを介して非標的RNAの切断を行う、これまで報告されていなかった2つのヌクレアーゼクレードの1つに属し、既知のV型系のいずれとも異なっている。我々は、細胞ベースのアッセイと生化学アッセイ、直接的なRNA塩基配列解読により、CRISPR RNAが相補的な標的RNAを認識すると、それが引き金となってCas12a3が多様なtRNAの保存された5′-CCA-3′尾部を切断して、増殖停止と抗ファージ防御を引き起こすことを実証する。さらにクライオ電子顕微鏡構造から、tRNA尾部をCas12a3のRuvC活性部位へ配置する、独特なtRLD（tRNA-loading domain）が明らかになった。我々はまた、tRNAのアクセプターステムと尾部を模倣した合成レポーターを設計することで、多重RNA検出に向けて、現行のCRISPRベースの診断法の能力を拡張した。これらの知見を総合すると、幅広いtRNAの不活性化が、これまで認識されていなかったCRISPRに基づく免疫戦略であることが明らかになり、既存のCRISPRツールボックスの応用範囲が広がった。
