马立新教授团队在可编程核酸酶领域再次取得新进展

近日，湖北大学生命科学学院、省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室马立新教授团队最新研究成果“A programmable pAgo nuclease with RNA target preference from the psychrotolerant bacterium Mucilaginibacter paludis《一种来源于耐冷细菌Mucilaginibacter paludis的具有RNA靶标偏好的可编程pAgo核酸酶》”（图1）发表于国际权威期刊Nucleic Acids Research（IF：16.972)，博士研究生李文强和刘洋为本文第一作者，马立新教授和王飞博士为通讯作者。

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CRISPR-Cas系统是目前最广泛的可编程核酸酶工具。Argonaute (Ago)蛋白质是存在于真核生物和原核生物中的另一类可编程的核酸酶。原核生物的Argonaute（pAgos）蛋白质比真核生物的Argonautes（eAgos）更多样，pAgos与CRISPR/Cas9系统功能相似，是细菌抵抗侵入性遗传元件的先天免疫系统。作为另一种具有多种结合的可编程核酸酶和分裂活动，pAgos 正在被利用基因组编辑应用、分子克隆和核酸检测。

目前已研究的pAgos都是偏爱切割DNA靶，而eAgos偏爱切割RNA靶。本研究报道了一种来源于耐冷细菌Mucilaginibacter paludis的pAgo蛋白质MbpAgo，这是目前首个在常温下偏爱切割RNA的pAgo，以短DNA为向导，具有高效靶向切割RNA，但是只具有极低的靶向切割DNA的活性。此外，MbpAgo能使用5’磷酸化的gDNA和5’羟基化的gDNA，在Mn²⁺和Mg²⁺条件下均能有效地切割具有高级结构的RNA。因此MbpAgo可作为RNA操作的工具酶被应用于开发体内或体外靶向RNA的方法。这项研究不仅拓展了人们对Ago蛋白的认识，而且为靶向RNA的可编程核酸酶工具提供了新的选择。

图2 团队合影

据悉，马立新教授团队一直从事可编程核酸酶的发掘及应用研究（图2）。在新冠疫情暴发期间，马立新团队自主研发了一套全新的新冠检测技术，通过将可编程核酸酶PfAgo与RT-PCR技术相结合，实现对新冠病毒核酸的高灵敏、高准确度快速检测，同时该方法可以区分新冠病毒的突变体，该方法检测特异性和准确度可达100%。近年来，马立新教授团队以湖北大学为通讯单位在Biosensors and Bioelectronics、Chemical Communications、ACS Synthetic Biology、Nucleic Acids Research、Nano Today、Advanced Science等国际权威期刊上多篇高水平文章。

文章链接：https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkac315/6582169