网站首页/有机动态/有机干货/Angew. Chem. :稳定性可控的CRISPR-Cas13b编辑器用于精准 m6A RNA甲基化擦除
Angew. Chem. :稳定性可控的CRISPR-Cas13b编辑器用于精准 m6A RNA甲基化擦除

RNA上存在超过170 种化学修饰,其中N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine,简称为m6A)是真核RNA中最常见的一种。在哺乳细胞中, METTL3,METTL14,WTAP等催化形成m6A,FTO和ALKBH5负责擦除m6A,YTH和HNRNP蛋白家族则识别m6A以发挥其功能。据报道,m6A参与调控RNA性质,从而影响细胞内生物活动,并且与众多疾病息息相关。然而由于m6A的作用依赖于其生物环境,即同一条RNA上不同位置的m6A,不同RNA/细胞/组织中的m6A发挥的作用可能截然不同,因此开发可精准编辑m6A的工具对解析特定m6A的功能至关重要。


为此,可特异性结合RNA的CRISPR Cas13系统被用来构建新型的m6A编辑器,但大部分基于Cas13的编辑器一经表达后就会开始m6A编辑,这一过程缺乏可控性,存在潜在脱靶的安全隐患。并且体积较大的Cas13蛋白与RNA结合可能会产生空间位阻效应而对RNA自身产生干扰。因此,实现对基于Cas13的 m6A编辑器的剂量浓度和时间控制,有望能解决这些潜在问题。


近日,美国凯斯西储大学Fu-Sen Liang教授团队提出了一种新的策略,利用依赖Shield-1小分子的FKBP (F36V, L106P)突变体(简称FKBP*),与他们之前开发的dCas13b-ALK(66-286 aa of ALKBH5)进行联合,构建了一种稳定性可控的CRISPR-Cas13b编辑器(称为FKBP*-dCas13b-ALK),用于精准的m6A RNA甲基化擦除。



1

首先,作者通过蛋白质印记法证实了FKBP*-dCas13b-ALK在细胞内的表达量可以通过控制Shield-1浓度和处理时间来调节。进一步的研究发现,仅用Shield-1处理细胞后,FKBP*-dCas13b-ALK才能特异性地被招募到目标RNA,如Malat1 lncRNA上的 m6A 靶点附近,并精准降低该靶点上的m6A水平,而不影响远端的非靶点腺嘌呤和其他RNA上可被编辑腺嘌呤m6A水平。此外,作者还发现对该靶点的m6A进行擦除会降低与RNA结合的HNRNPC蛋白含量,但不影响其稳定性。实验结果也表明,该体系对特定RNA上的m6A 靶点编辑受到Shield-1处理时间的调控。


此外,作者发现在去除Shield-1后,原本特异性招募的FKBP*-dCas13b-ALK,m6A擦除及其生物效应都可被逆转。通过时间进程研究,作者发现招募到目标RNA上的FKBP*-dCas13b-ALK会随着Shield-1去除而迅速减少,在3 h后恢复到背景水平,并且证实这是由FKBP*-dCas13b-ALK在细胞内的快速降解引起的。尽管该靶点上被降低的m6A水平能在Shield-1去除24 h后完全上调到到背景水平,但其恢复速度远比融合蛋白从RNA上脱离要慢。这一时间差提供了一个研究m6A而不受融合蛋白干扰的窗口。该体系用于编辑其他RNA 上m6A的普适性也得到验证。


在该工作中,作者开发了一种依赖于Shield-1的FKBP*-dCas13b-ALK体系,能广泛用于实现特定RNA上精准可逆的m6A擦除。编辑完m6A后,去除Shield-1会导致融合蛋白迅速降解,从而降低其对RNA的干扰,也为在原生环境下研究m6A提供了合适的时间窗口。这一发现为深入研究m6A的功能提供了新的方法。

文信息

Site-Specific m6A Erasing via Conditionally Stabilized CRISPR-Cas13b Editor

Ying Xu, Yufan Wang, Fu-Sen Liang


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202309291




纳孚服务
  • 化学试剂
  • 提供稀有化学试剂现货

  • 化学试剂定制合成服务
  • 上海纳孚生物科技有限公司提供市场稀缺的化学试剂定制服务

  • 新材料现货
  • 上海纳孚生物科技有限公司代理或自产包含石墨烯产品,类石墨烯产品、碳纳米管、无机纳米材料以及一些高分子聚合物材料

  • 结构设计及定制合成
  • 可以根据客户需求对所需化合物结构进行设计改性,从而定制合成出客户所需分子式结构

  • 联系我们
  • 021-58952328
  • 13125124762
  • info@chemhui.com
  • 关注我们
在线客服
live chat