调节基于aptamer的加载结构的结合亲和力可以增强细胞外囊泡介导的CRISPR/Cas9传递
Charlotte V Hegeman1, Omnia M Elsharkasy2, Tom A P Driedonks2
1Department of Pharmaceutics, Utrecht Institute for Pharmaceutical Sciences (UIPS), Utrecht University, Utrecht, the Netherlands.
概括
细胞外囊泡 (EVs) 可以提供CRISPR/Cas9基因编辑工具. 在EV中调节MS2体和MCP的结合亲和力,可以增强Cas9 RNP传递和基因编辑,而不需要额外的释放策略.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 分子生物学分子生物学
- 基因编辑 基因编辑
背景情况:
- 在CRISPR/Cas9基因编辑中,需要有效地输送大型Cas9-sgRNA核糖核蛋白 (RNP) 复合体.
- 在RNP交付中的挑战包括免疫性,大小和负电荷.
- 细胞外囊泡 (EVs) 为生物分子的细胞内输送提供了一个自然的平台.
研究的目的:
- 调查EVs用于传递CRISPR/Cas9 Cas9-sgRNA RNP复合物的使用.
- 探索MS2亚和MS2外层蛋白 (MCPs) 之间的调节结合亲和力对RNP递送效率的影响.
- 为了确定优化结合亲和力是否可以在没有额外释放策略的情况下增强功能性RNP传递.
主要方法:
- 工程EVs共同表达Cas9,MS2-aptamer含有sgRNAs (MS2-sgRNAs) 和一个CD63-MCP融合蛋白用于非共价RNP加载.
- 引入了MS2合体和MCP中的突变,以改变结合亲和力.
- 评估了Cas9 RNP加载,EV介导的传递和基因编辑效率.
主要成果:
- 调节MS2-MCP结合亲和力显著影响了功能性RNP递送.
- 高亲和度相互作用需要光诱导释放以实现高效的交付,这表明货物释放是瓶.
- 降低的结合亲和力使RNP交付在没有额外的释放策略的情况下更容易,尽管非常低的亲和力降低了加载和编辑效率.
- 对MCPRNA结合域的修改也影响了功能传递.
结论:
- 电动汽车是功能Cas9-sgRNA复合物传递的有效载体.
- 结合亲和力的调制是一种可行的策略,可以通过EV增强非共价RNP加载和传递.
- 优化结合亲和力可以提高CRISPR/Cas9传递效率,而不需要复杂的货物释放机制.
