中国科学院通过创新蛋白聚类方法开发新型碱基编辑工具
中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组通过蛋白质结构预测模型AlphaFold2对具有代表性的脱氨功能序列进行批量三维结构预测,创新性地开展了基于三维结构的蛋白质多重比对与聚类,成功将潜在的脱氨酶划分为20个不同分支.在这些分支中,对具有类DddA(Double-stranded DNA deaminase toxin A-like)脱氨结构域的蛋白进行进一步结构聚类和功能验证,发现除以前推测的具有双链DNA脱氨活性的蛋白外,该分支还包含了大量只具有单链DNA脱氨活性的蛋白.随后基于上述的聚类结果,全新鉴定到45个单链胞嘧啶脱氨酶(Sdd)和13个双链胞嘧啶脱氨酶(Ddd),开发了基于Ddd1和Ddd9脱氨酶的双链碱基编辑系统,克服了常规编辑器对GC序列编辑效率明显降低的缺陷;基于Sdd7和Sdd3的单链碱基编辑系统,展现出了非常高的编辑活性;基于Sdd6的单链碱基编辑系统则展现出了极高的特异性,几乎检测不到脱靶事件.研究突破了现有脱氨酶的应用瓶颈,展现出新型碱基编辑系统在生物技术中广泛的应用前景.
中国科学院、编辑工具、聚类方法、新蛋白、方法开发、碱基编辑
TP311.13;G322.21;G250-55
2023-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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