报告题目：基因编辑系统Cpf1、C2c1以及Anti-CRISPR蛋白抑制SpyCas9活性的分子机制

报 告 人：黄志伟教授，哈工大生命科学与技术学院

报告时间：2017-5-9（周二） 15:00-16:00pm

报告地点：bv伟德国际体育A楼二楼大会议室

主 持 人：李中瀚教授

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报告人简介：

黄志伟博士、教授、哈尔滨工业大学生命科学与技术学院院长。2008年从中国农业大学和北京生命科学研究所联合培养博士毕业后，去美国哈佛大学免疫与感染性疾病系Laurie Glimcher教授实验室从事博士后研究，2012年3月回国入职哈工大生命科学与技术学院。研究方向：一、研究免疫与感染性疾病领域的重要生物大分子的结构和功能的关系；二、研究CRISPR-Cas系统的分子机制，同时基于结构改造Cas蛋白，实现CRISPR基因编辑系统的更精确和广泛应用；以及细菌适应性免疫CRISPR系统和噬菌体anti-CRISPR系统的共进化分子机制。我们采用整合的研究方法包括生物信息学、结构生物学、分子细胞生物学以及小鼠遗传学等，从分子、细胞以及个体水平等多个层次研究目标蛋白质（复合物）分子结构和功能。研究成果发表在Nature、Cell Host & Microbe、Nature Structural & Molecular Biology、Science等杂志上。

Cpf1是目前已知的唯一一个具有核酸序列特异性的，且同时具有DNase和RNase活性的核酸酶。本研究通过结构生物学和生化研究手段揭示了CRISPR-Cpf1识别crRNA以及Cpf1剪切pre-crRNA成熟的分子机制（Nature, 2016），对阐明细菌CRISPR系统抵抗病毒入侵的分子机理具有重要的科学意义，而且为改造Cpf1系统，使之成为特异的、高效的基因编辑系统提供了结构基础（RNA Biology，2017）。通过解析BthC2c1/全长sgRNA/target dsDNA三元复合物的晶体结构，揭示C2c1结合sgRNA的分子机制，以及其与Cas9和Cpf1不一样的严谨型识别PAM DNA的分子机制，为改造C2c1以及其他Cas核酸内切酶，使之成为高效、特异的基因编辑工具提供结构基础(Cell Research，2017)。通过建立生化实验系统发现前噬菌体蛋白AcrIIA4直接结合SpyCas9-sgRNA并抑制SpyCas9核酸酶活性。进一步结构生物学研究揭示AcrIIA4抑制SpyCas9活性的分子机制（Nature,2017），这不仅对阐明细菌与噬菌体共进化分子机制具有重要意义，而且为设计时间、空间特异性地，或条件性地精确控制SpyCas9基因编辑活性的工具提供结构基础。