ゲノムDNAのA•TからG•Cへのプログラム可能な塩基編集

科学分野:

• 分子生物学
• 遺伝学
• バイオテクノロジー

背景:

• サイトシン除去は,ヒトの病原性変異の一般的な源であるC•GからT•Aへの移行を引き起こします.
• 遺伝疾患の研究と治療において,A•TからG•Cへの標的型変換は極めて重要です.
• DNAのアデニン除去は 自然に起こらないので 遺伝子編集能力が制限されます

研究 の 目的:

• ゲノムDNAにおける効率的な A•T から G•C 塩基対変換のための新しいアデニン塩基エディター (ABEs) の開発.
• 特殊で効率的なABEを 誘導進化とタンパク質工学で設計する
• ヒト細胞の病気を引き起こす変異を修正または抑制するABEの有用性を実証する.

主な方法:

• 転移RNAアデノシンデアミナーゼが,触媒的に障害のあるCRISPR- Cas9変異体と融合した進化.
• アデニン塩基エディタ機能を最適化するための広範な指向進化とタンパク質工学.
• ABEの有効性,製品の純度,ヒト細胞におけるインデール率の評価

主要な成果:

• 第7世代ABEは,ヒト細胞で標的となるA•TをG•Cの塩基対に変換する効率が約50%に達します.
• 高い純度 (≥99. 9%) と低いインデール率 (≤0. 1%) がABEで観察されました.
• ABEは,Cas9核酵素法と比較して優れた効率性と特異性を示し,疾患に関連する変異のインスタレーションを可能にしました.

結論:

• アデニン塩基エディター (Adenine base editors, ABE) は,ゲノムDNAの精密なA•TからG•Cの塩基エディティングのための強力な新しいツールを提供します.
• ABEは,二重鎖のDNA分裂なしに,直接かつプログラム可能な移行変異の導入を容易にする.
• この技術は遺伝子療法と 遺伝疾患の研究の可能性を 広げています