Cell子刊：李大力团队开发基于IscB的微型基因编辑器，率先实现体内高效基因编辑

来源：生物世界 2024-08-05 09:32

在这项最新研究中，研究团队开发了一种进化版IscB——eIscB，通过多轮结构引导的工程化改造，其活性平均增加了7.5倍。

华东师范大学李大力团队与邦耀生物团队合作，在Cell 子刊MolecularCell上发表了题为：Engineering IscB to develop highly efficient miniature editing tools in mammalian cells and embryos的研究论文。

该研究开发了基于IscB的高活性微型基因编辑工具 eIscB-D，在此基础上开发出高活性微型碱基编辑器 eiABE和eiCBE，率先实现了IscB系统在哺乳动物体内的高效基因编辑。

在这项最新研究中，研究团队开发了一种进化版IscB eIscB，通过多轮结构引导的工程化改造，其活性平均增加了7.5倍。通过将序列非特异性DNA结合蛋白结构域HMG-D与eIscB融合，构建的eIscB-D效率进一步提高，在哺乳动物细胞中的编辑效率可高达91.3%。此外，研究团队还设计了工程化 RNA e RNA，长度将至165个核苷酸，相比野生型 RNA缩短约20%，与原始IscB- RNA系统相比，经过工程改造的eIscB-D-e RNA系统的活性平均增加了20.2 倍。

此外，研究团队通过将腺苷脱氨酶TadA-8e或胞嘧啶脱氨酶hAPOBEC3A（hA3A）与进化的IscB切口酶（eIscBH339A）融合，构建了两种具有超高活性的迷你碱基编辑器 eiABE和eiCBE，它们能够在e RNA引导下有效地诱导A to G 和 C to T的编辑，编辑效率分别可达到73.6%和79.2%。

最后，研究团队首次证实了IscB系统在小鼠体内中同样具有高活性，研究团队通过向小鼠胚胎注射mRNA形式的eIscB-D-e RNA系统，靶向编辑Tyr基因的1号外显子，破坏白化基因的表达，并成功构建了白化病小鼠模型，12只小鼠中，有9只实现了高效基因编辑（平均编辑效率58.8%），其中5只表现出完全白化表型。这表明了该研究开发的微型基因编辑工具可用于生成人类遗传疾病动物模型。

总的来说，该研究开发了基于IscB的高活性微型基因编辑工具，不仅可在哺乳动物细胞中实现了高效基因编辑，还首次在小鼠体内实现了高效基因编辑，这为使用单AAV载体递送的碱基编辑器和先导编辑器奠定了基础，具有巨大的应用潜力。

据悉，研究团队已成功搭建全新的基因编辑核酸酶筛选平台，正在对新一代基因编辑工具进行持续开发和优化，旨在为创新药物开发提供坚实的技术支持，全力加速推动临床成果转化。

华东师范大学博士研究生薛念念、硕士研究生洪迪珊、博士后张丹以及硕士研究生王茜为论文共同第一作者，华东师范大学为第一单位，华东师范大学李大力研究员、朱一凡副研究员、王立人副研究员为论文共同通讯作者。华东师范大学生命科学学院刘明耀教授，宋高洁研究员、关玉婷研究员、新加坡国立大学胡纯一教授等对该研究提供了重要支持。

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