Design Rules for Expanding PAM Compatibility in CRISPR-Cas9 from the VQR, VRER and EQR variants | ||
| dc.conicet.fuente | Crossref | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía | |
| dc.conicet.organizacion | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física | |
| dc.conicet.organizacion | University of California | |
| dc.conicet.organizacion | University Brown | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires | |
| dc.conicet.organizacion | University of California | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
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| dc.conicet.paisOrganizacion | Estados Unidos | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Estados Unidos | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Estados Unidos | |
| dc.conicet.produccionid | 13163425 | |
| dc.contributor.author | Vieyra, Francisco | |
| dc.contributor.author | Pindi, Chinmai | |
| dc.contributor.author | Lisi, George P. | |
| dc.contributor.author | Morzan, Uriel | |
| dc.contributor.author | Palermo, Giulia | |
| dc.date.accessioned | 2026-09-16T14:22:54Z | |
| dc.date.available | 2026-09-16T14:22:54Z | |
| dc.date.issued | 2025-11 | |
| dc.date.updated | 2026-08-21T08:51:23Z | |
| dc.description.abstract | Expanding the range of Protospacer Adjacent Motifs (PAMs) recognized by CRISPR-Cas9 is essential for broadening genome-editing applications. Here, we combine molecular dynamics simulations with graph-theory and centrality analyses to dissect the principles of PAM recognition in three Cas9 variants – VQR, VRER, and EQR – that target noncanonical PAMs. We show that efficient recognition is not dictated solely by direct contacts between PAM-interacting residues and DNA but also by a distal network that stabilizes the PAM-binding domain and preserves long-range communication with REC3, a hub that relays signals to the HNH nuclease. A key role emerges for the D1135 V/E substitution, which enables stable DNA binding by K1107 and preserves key DNA phosphate locking interactions via S1109, securing stable PAM engagement. In contrast, variants carrying only R-to-Q substitutions at PAM-contacting residues, though predicted to enhance adenine recognition, destabilize the PAM-binding cleft, perturb REC3 dynamics, and disrupt allosteric coupling to HNH. Together, these findings establish that PAM recognition requires local stabilization, distal coupling, and entropic tuning, rather than a simple consequence of base-specific contacts. This framework provides guiding principles for engineering Cas9 variants with expanded PAM compatibility and improved editing efficiency. | es |
| dc.description.fil | Fil: Vieyra, Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Pindi, Chinmai. University of California; Estados Unidos | |
| dc.description.fil | Fil: Lisi, George P.. University Brown; Estados Unidos | |
| dc.description.fil | Fil: Morzan, Uriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Palermo, Giulia. University of California; Estados Unidos | |
| dc.format | application/pdf | es |
| dc.identifier.citation | Vieyra, Francisco; Pindi, Chinmai; Lisi, George P.; Morzan, Uriel; Palermo, Giulia; Design Rules for Expanding PAM Compatibility in CRISPR-Cas9 from the VQR, VRER and EQR variants; American Chemical Society; Journal of Physical Chemistry B; 129; 46; 11-2025; 11949-11958 | es |
| dc.identifier.institucional | CONICET | |
| dc.identifier.issn | 1520-6106 | es |
| dc.identifier.repo | CONICET Digital | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11336/297699 | |
| dc.journal.ciudad | Washington | es |
| dc.journal.number | 46 | es |
| dc.journal.pagination | 11949-11958 | es |
| dc.journal.pais | Estados Unidos | es |
| dc.journal.title | Journal of Physical Chemistry B | es |
| dc.journal.volume | 129 | es |
| dc.language.iso | eng | es |
| dc.publisher | American Chemical Society | es |
| dc.relation.alternativeid | info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcb.5c06153 | |
| dc.relation.alternativeid | info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcb.5c06153 | |
| dc.relation.alternativeid | info:eu-repo/semantics/altIdentifier/arxiv/https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.09.03.673821v1 | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | * |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/ | * |
| dc.subject | CRISPR-Cas9 | es |
| dc.subject | Dinamica Molecular | es |
| dc.subject | Alosterismo | es |
| dc.subject | Teoria de grafos | es |
| dc.subject.classification | Físico-Química, Ciencia de los Polímeros, Electroquímica | es |
| dc.subject.classification | Ciencias Químicas | es |
| dc.subject.classification | CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS | es |
| dc.title | Design Rules for Expanding PAM Compatibility in CRISPR-Cas9 from the VQR, VRER and EQR variants | es |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/article | |
| dc.type | info:ar-repo/semantics/artículo | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion | |
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