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用于程序性 DNA 切割的光响应归巢核酸内切酶
ACS Synthetic Biology ( IF 3.7 ) Pub Date : 2023-12-07 , DOI: 10.1021/acssynbio.3c00425 Luke A Johnson 1 , Robert J Mart 1 , Rudolf K Allemann 1
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归巢核酸内切酶用于广泛的生物技术应用，包括基因编辑、基因驱动系统以及 DNA 结构、阵列和前药的修饰。然而，在开发新工具时，控制核酸酶活性和序列特异性仍然是关键挑战。在这里，通过将单体归巢核酸内切酶 I-TevI 的 DNA 结合和核酸酶结构域分割成独立的多肽链，设计了一种光响应归巢核酸内切酶，用于 DNA 切割的光学控制。使用 Aureochrome1a 光-氧-电压域可以控制光的二聚化。与暗态相比，照明将实现归巢靶位点 50% 切割所需的浓度降低了 6 倍，导致切割产物之间的最终产量差异高达 9 倍。具有和不具有天然 I-TevI 锌指基序的 I-TevI 核酸酶表现出不同的核酸酶活性和序列偏好，从而影响核酸酶结构域的混杂性。通过利用替代 DNA 结合结构域，仅当核酸酶缺乏 I-TevI 锌指基序时，靶标偏好才会被重编程。这项工作建立了第一代 DNA 切割时空激活的光响应平台。
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