2022年8月27日，中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所的王澤峰團隊在Nucleic Acids Research雜志發(fā)表長文“Programmable RNA base editing with a single gRNA-free enzyme”。該研究報道了一種單一組分的新型可編程RNA單堿基編輯系統(tǒng)REWIRE(RNA editing with individual RNA-binding enzyme)，可以在人體細(xì)胞中實現(xiàn)高達(dá)60%-80%的A-to-I或C-to-U編輯。該系統(tǒng)利用一種人源PUF蛋白來靶向識別RNA序列。PUF蛋白包含一個RNA結(jié)合域，稱為Pumilio同源域或PUF域，這個RNA結(jié)合域通常由八套36個氨基酸的重復(fù)序列組成。每個重復(fù)序列上有三個氨基酸殘基在和RNA的結(jié)合中起重要作用。通過對可編程PUF結(jié)構(gòu)域的設(shè)計和對其長度的優(yōu)化，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對8-10nt的目標(biāo)序列精準(zhǔn)定位高效編輯靶標(biāo)的同時降低脫靶效應(yīng)。
總體而言，REWIRE提供了一種無需借助gRNA的單一人源蛋白組分RNA單堿基平臺，其精確定位、低脫靶效應(yīng)的特點為生命科學(xué)領(lǐng)域的研究帶來更多可能。研究者還將REWIRE與已有的基于CRISPER/Cas的REPAIR編輯策略進行綜合評比，指出REWIRE在脫靶率相當(dāng)時的編輯效率具有明顯優(yōu)勢，因此未來的應(yīng)用前景更加廣闊。目前，該研究團隊也在探索后續(xù)轉(zhuǎn)化研究的可能，以期為一些目前臨床需求迫切且尚無應(yīng)對策略的遺傳性疾病提供新的治療思路。
中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所韓文建博士（現(xiàn)中科院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心博士后）與博士研究生黃文娣為該論文的共同第一作者，茅繆偉博士和王澤峰研究員為該論文的共同通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金委、科技部國家重點研發(fā)計劃、中科院先導(dǎo)專項、浙江大學(xué)上海高等研究院繁星科學(xué)基金、上海市科委、博新計劃以及上海市超級博士后激勵計劃等資助。
文章鏈接：https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkac713/6677559?guestAccessKey=e3e1a6d8-ea59-47b8-8d9f-391b33f104ba
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圖：REWIRE系統(tǒng)及其優(yōu)化策略
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