Cytidine base editors (CBEs) hold significant potential in genetic disease treatment and in breeding superior traits into animals. However, their large protein sizes limit their delivery by adeno-associated virus (AAV), given its packing capacity of <4.7 kb. To overcome this, we employed a web-based fast generic discovery (WFG) strategy, identifying several small ssDNA deaminases (Sdds) and constructing multiple Sdd-CBE 1.0 versions. SflSdd-CBE 1.0 demonstrated high C-to-T editing efficiency, comparable to AncBE4max, while SviSdd-CBE 1.0 exhibited moderate C-to-T editing efficiency with a narrow editing window (C3 to C5). Utilizing AlphaFold2, we devised a one-step miniaturization strategy, reducing the size of Sdds while preserving their efficiency. Notably, we administered AAV8 expressing PCSK9 targeted sgRNA and SflSdd-CBEs (nSaCas9) 2.0 into mice, leading to gene-editing events (with editing efficiency up to 15%) and reduced serum cholesterol levels, underscoring the potential of Sdds in gene therapy. These findings offer new single-stranded editing tools for the treatment of rare genetic diseases.

中文翻译：

---

加速新型单链胞苷脱氨酶的发现和小型化


胞嘧啶碱基编辑器 （CBE） 在遗传病治疗和将优良性状培育到动物中具有巨大潜力。然而，鉴于其 <4.7 kb 的包装容量，它们的大蛋白大小限制了腺相关病毒 （AAV） 的递送。为了克服这个问题，我们采用了基于网络的快速通用发现 （WFG） 策略，鉴定了几个小的 ssDNA 脱氨酶 （Sdd） 并构建了多个 Sdd-CBE 1.0 版本。SflSdd-CBE 1.0 表现出较高的 C-to-T 编辑效率，与 AncBE4max 相当，而 SviSdd-CBE 1.0 表现出中等的 C-to-T 编辑效率，编辑窗口较窄（C3 至 C5）。利用 AlphaFold2，我们设计了一种一步式小型化策略，在保持其效率的同时减小了 Sdd 的大小。值得注意的是，我们将表达 PCSK9 的 AAV8 靶向 sgRNA 和 SflSdd-CBEs （nSaCas9） 2.0 施用于小鼠，导致基因编辑事件（编辑效率高达 15%）并降低血清胆固醇水平，强调了 Sdds 在基因治疗中的潜力。这些发现为治疗罕见遗传病提供了新的单链编辑工具。