Cas9 蛋白是免疫系统的一部分，可防御遗传因素。它处理 RNA 并帮助切割 DNA 靶标。蛋白质和向导 RNA 是其功能所必需的。该蛋白质可识别特定序列以区分自身与异物，并提供针对匹配遗传元件的免疫力。Cas9 蛋白, Streptococcus pyogenes M1 (sf9, NLS, His) 是重组的 Cas9 蛋白，由 Sf9 insect cells 表达，带有 C-His 标签。
Cas9 是一种革命性的分子工具，它构成了一种适应性免疫系统，可以防御病毒、转座元件和接合质粒等移动遗传元件。该过程涉及 crRNA 的转录和加工，其中，对于 II 型基因编辑系统，前 crRNA 的正确加工需要反式编码的小 RNA (tracrRNA)、内源性核糖核酸酶 3 (rnc) 和关键的 Cas9蛋白质。tracrRNA 引导核糖核酸酶 3 处理 pre-crRNA，Cas9 稳定 pre-crRNA:tracrRNA 相互作用。在后续步骤中，Cas9/crRNA/tracrRNA 复合物充当核酸内切酶，用互补的间隔序列切割靶 DNA。如果没有两个特定引导 RNA (gRNA) 的指导，Cas9 就会失活，这强调了这两种 gRNA 对于 DNA 结合和核酸酶活性的必要性。这个复杂的系统通过一种称为基因编辑干扰的机制赋予对入侵遗传元件的免疫力。