CRISPR新设计思路带来更高效筛选手段

发布者:刘冉发布时间:2015-05-18浏览次数:644

        Nature Biotechnology在5月11日发布的一篇论文,报道了冷泉港实验室关于CRISPR/Cas9基因编辑系统最新研究进展。

  目前CRISPR的筛选方法通常是突变基因起始区域,这种方法有时候会产生某些功能蛋白变种。为了避免这种现象发生,冷泉港实验室(Cold Spring Harbor Laboratory,CSHL)研究人员设计了一种新型引导RNA,它可以引导CRISPR/Cas9系统直接突变蛋白表面小分子结合区域所对应的基因序列,从而改变蛋白功能。该团队之前已经在BRD4蛋白的一个口袋型结合域上确认了这种方法,该区域是一种有效治疗白血病的小分子药物靶向结合位点。

 本项研究实验筛选示意图

   最新研究中,研究者从小鼠急性髓性白血病细胞中选择192个染色质调控区域,使用CRISPR突变这些区域所对应的基因编码序列,从而改变这些区域的形状。对这些特殊区域靶向突变所产生的蛋白去功能效果比突变基因起始区域更为明显,也更有利于筛选癌细胞存活所必需的蛋白。改进型CRISPR突变一共筛选出25个白血病细胞存活相关蛋白,其中有6个为已知的治疗靶点。当这25个蛋 白被突变时,白血病细胞存活率明显下降。

用64个CRISPR/Cas9系统分别突变Brd4不同外显子区域,进行阴性选择实验。结果表明,突变BD1和BD2结构域外显子能够让Brd4表达量下降更明显

CRISPR/Cas9为生物体研究和改造提供了无数可能性,也为很多恶性疾病治疗带来了曙光。本项研究中所采取的CRISPR/Cas9系统设计方法为筛选癌细胞自身弱点提供了更有力的工具,由于该设计直接突变蛋白质结构域,也更有利于快速开发癌症靶向治疗药物,具有重要研究意义。