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 omnipotent Argonaute nuclease from mesophilic bacteriaKurthia massiliensis（《一种来源于中温细菌Kurthia massiliensis的可编程万能Argonaute核酸酶》”发表于国际权威期刊Nucleic Acids Research（IF：11.501)，博士研究生刘洋为本文第一作者，马立新教授和王飞博士为通讯作者。

真核Argonaute蛋白（eAgos）在真核生物的RNA干扰途径中扮演关键角色，生理温度（37℃）下能在guide-RNA（gRNA）的引导下切割RNA。原核生物的Argonaute（pAgos）蛋白比真核生物更多样，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。研究者们认为eAgos是pAgos进化而来，目前中温来源的pAgos在guide-DNA（gDNA）的引导下切割RNA已有报道，但pAgos在生理温度下切割RNA的报道几乎没有。

本研究首次报道了一种来源于中温细菌Kurthia massiliensis的全能pAgo蛋白—KmAgo。KmAgo不仅可以使用短至9个核苷酸的5’-末端磷酸化的gDNA高效切割单链DNA和RNA，还能在生理温度条件下在gRNA的引导下高效切割单链DNA和RNA。且该研究发现当KmAgo结合gDNA后热稳定性显著提高，并通过提高结合gDNA的温度使没有结合gDNA的空KmAgo失去活性，成功抑制了空KmAgo的非特异性降解质粒活性。KmAgo可以在生理温度下靶向切割GC含量高达53%的双链DNA，这表明KmAgo将是一种非常重要的基因组编辑工具。更有趣的是，KmAgo-gDNAs复合物可以在37℃下高效切割各种类型的RNA，gDNA廉价且易于合成，因此可以将KmAgo发展成许多方便有效的体外RNA操作工具。此外，KmAgo或其他靶向RNA的pAgos可能不会干扰真核生物的RNA干扰途径，KmAgo-gDNAs的高效RNase活性可用于生物医学研究，对于开发基于KmAgo的RNA编辑工具将很有前景，特别是用于降解真核细胞中的mRNA或功能性RNA。这项研究不仅拓展了人们对Ago蛋白的认识，而且为基因编辑的工具箱增加了新的基于pAgo蛋白的工具。

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。在新冠疫情爆发期间，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、Communications Biology、Applied Microbiology and Biotechnology、Nucleic Acids Research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/gkaa1278/6097531

《中国新冠检测全新突破，精准度可达100%！》报道链接：https://mp.weixin.qq.com/s/ndo3Oqpw-3ekfr94b6DrWw