恭喜星眸生物董事长兼首席科学家仇子龙教授和技术顾问程田林研究员发表新文章
2023-01-30

星眸生物祝贺董事长兼首席科学家仇子龙教授和技术顾问程田林研究员发表新的关于基因编辑的相关研究文章,这是继两位科学家发表多篇高效重组基因编辑、单碱基编辑器后的又一重要研究工作,本次发表不仅开发了新的高效的碱基编辑工具,更通过高精度迷你碱基编辑器的开发,为后续碱基编辑在基因治疗中的应用奠定了更加坚实的基础。


2023年1月26日程田林研究员在Nature Communications杂志上发表了题为TadA orthologs enable both cytosine and adenine editing of base editors的论文。文章对其它物种的TadA同源蛋白系统性的改造与筛选,发现有25种TadA同源蛋白可通过单/双点突变改造构建出功能性的ABE、CBE或ACBEs。本研究首次证实TadA同源蛋白可通过简单的蛋白质工程化改造开发出多样化的碱基编辑器,为碱基编辑器的未来优化与改造提供了更多思路。


程田林团队的前期工作证实nCas9的内部融合可增强碱基编辑器ABE的编辑活性并拓展活性窗口(Nat Comm | 程田林/仇子龙/王小林课题组合作推动单碱基编辑工具ABE的协同优化)。本次研究中发现大肠杆菌来源的野生型ecTadA添加5’-NLS和3’-柔性接头序列并融合于nCas9内部的DS1249位点后,仅通过A106V和D108N双点突变便可获得具有明显腺嘌呤和胞嘧啶编辑活性的功能性碱基编辑器1249-NL-ecTadA(VN),其A5的A-G突变率为83%,C4的C-T突变率为27%。


在此基础上,研究团队对近千种TadA同源蛋白进行了系统发育树分析,并从其他物种中挑选>50多种TadA同源蛋白质进行类似修饰和功能筛选。结果表明,25个TadA同源蛋白可以通过单/双点突变修饰产生功能性ABEs、CBEs和ACBEs。研究团队随后选择了几种源自同源TadA蛋白的具有代表性的碱基编辑进行安全性评估,发现其Cas9无关DNA失活效应极低,而在合理设计点突变后,RNA失活效应显著降低,甚至接近基线。640 (2)

       程田林研究团队提供了“TadA同源蛋白通过简单蛋白质工程化改造(单/双点突变)用于碱基编辑器开发”的新思路,并证实了使用TadA同源蛋白开发各类碱基编辑器(包括ABE、CBE和ACBE)的可行性。这项研究为碱基编辑器的发展提供了一种新的替代和简化策略,这对具有独特编辑特征的核心编辑的开发非常有启发性,也为脱氨基酶的潜在进化过程提供了见解。