在哺乳动物中探索植物衍生的植物色合伴蛋白用于光可切换的转录调节
Deqiang Kong1, Yang Zhou1,2, Yu Wei1
1Shanghai Frontiers Science Center of Genome Editing and Cell Therapy, Biomedical Synthetic Biology Research Center, Shanghai Key Laboratory of Regulatory Biology, Institute of Biomedical Sciences and School of Life Sciences, East China Normal University, Dongchuan Road 500, Shanghai, 200241, China.
植物衍生植物色素蛋白FHY1和FHL形成一个可切换光的复合体,用于精确的基因控制. 这种光传感转录调节复合体 (PTRC) 能够在哺乳动物细胞和小鼠中实现可调节的基因表达.
科学领域:
- 合成生物学 合成生物学
- 分子生物学分子生物学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 合成转录因子 (sTF) 在合成生物学中对精确的基因表达控制至关重要.
- 现有的sTF通常缺乏复杂应用所需的先进监管能力.
- 需要与哺乳动物系统兼容的新型人工可控制的sTF.
研究的目的:
- 在哺乳动物细胞中验证植物衍生FHY1和FHL蛋白的交换活化器功能和二元化.
- 开发一种光感应转录调节复合体 (PTRC) 用于光感应基因控制.
- 设计一个可调节基因表达的多功能平台,在体外和体内.
主要方法:
- 在哺乳动物细胞和小鼠中验证了FHY1/FHL交叉激活器功能和二元化.
- 开发了一个PTRC平台,利用植物植物色素蛋白进行光依赖的转录调节.
- 集成的PTRC与CRISPRa技术 (PTRCdcas) 调节内源基因表达.
- 构建混合系统,将PTRC与小分子或蓝光可诱导模块相结合.
主要成果:
- FHY1和FHL与ΔPhyA.形成一个光传感转录调节复合体 (PTRC).
- PTRC复合体表现出可切换光的活动,在活跃状态 (红光) 和不活跃状态 (远红光) 之间切换.
- 在哺乳动物细胞和小鼠中使用PTRC平台证明了基因转录的可调节,正交和可逆控制.
- 通过PTRC控制的CRISPRa系统成功调节内源基因表达.
结论:
- 来自植物的FHY1和FHL蛋白质可以作为光感应转录调节复合体 (PTRC) 用于先进的合成生物学.
- PTRC平台提供了一种多功能,模块化和可调节的工具,用于精确控制基因表达.
- 这项技术对研究和生物医学工程应用具有重大潜力,需要动态基因调节.
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