文 | Written by Rick

近日,Beam Therapeutics 公司Nicole M. Gaudelli博士分享了他们的最新研究成果,通过定向进化得到了TadA介导的下一代CBE-T编辑器。

碱基编辑工具具有很广的应用范围,可以用于基因治疗、调控基因表达、调控基因剪切等方面。现有常用的碱基编辑系统有CBE和ABE,CBE系统中常用的脱氨酶有APOBEC、CDA或AID等,可以比较高效地实现C-to-T的碱基编辑;ABE系统中常用的脱氨酶为TadA,可以非常高效实现A-to-G的碱基编辑。既然在APOBEC等介导下可以实现C-to-T碱基编辑,为什么还要用本就不是实现C编辑的TadA去介导C的编辑呢?

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原因很简单,APOBEC等脱氨酶介导的CBE存在基因组广泛且严重的脱靶效应,而TadA介导的ABE系统虽然也存在脱靶效应但是相比于CBE系统还是减轻了很多。所以这么做的目的就是利用TadA实现C-to-T的同时还能发挥不脱靶或者脱靶效应低的优良特性。

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他们基于ABE8.20利用定向进化结合结构指导的突变,最终得到了CBE-T。

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具体的做法是创建了一个TadA的突变文库,加上筛选压力,将可以实现C-to-T编辑的ABE系统进行下一步进化,最终在动物细胞中验证其工作效率。

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CABE-Ts可以实现>50%的C-to-T的编辑,但同时还具有A-to-G的副产物编辑,需要进一步进化。

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CABE-Ts定向进化辅以结构设计得到CBE-T。

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CBE-T可以高效实现C-to-U的脱氨反应,并且CBE-Ts具有同BE4相当的编辑效率,同时具有更加精确的编辑框。

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CBE-Ts相较于BE4具有更低水平且更少的靶序列依赖的脱靶;此外也没有造成明显的基因组范围内的靶序列不依赖的脱靶效应。

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综上,他们通过定向进化和结构化设计TadA,得到了CBE-T编辑器,该编辑器具有高效C-to-T编辑的同时还可以大大降低脱靶效应,相信CBE-T的到来会进一步推动碱基编辑在遗传疾病治疗上的应用。

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