Intronization enhances expression of S-protein and other transgenes challenged by cryptic splicing
Intronization enhances expression of S-protein and other transgenes challenged by cryptic splicing
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内含化增强了 S 蛋白和其他受隐性剪接挑战的转基因的表达
DOI：
10.1101/2021.09.15.460454
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Tomberg K
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Tomberg K
SARS-CoV-2的自然栖息地是哺乳动物细胞的细胞质，在那里它复制其基因组并表达其蛋白质。虽然SARS-CoV-2基因及其密码子可能针对哺乳动物蛋白翻译进行了很好的优化，但它们尚未针对核表达进行序列优化。刺突蛋白的cDNA具有超过一百个预测的剪接位点，并且当在细胞核中表达时产生大多数异常mRNA转录物。虽然不同的密码子优化策略增加了全长mRNA的比例，但它们并不直接解决潜在的剪接问题，通常检测到的隐蔽剪接事件阻碍了完全表达潜力。在其他转基因中也观察到类似的剪接特征。通过在不同的转基因中插入多个短内含子，实现了表达的显著改善，包括刺突转基因的>7倍增加。提供更自然的基因组景观提供了一种新的方式来实现转基因表达的多倍改善。
The natural habitat of SARS-CoV-2 is the cytoplasm of a mammalian cell where it replicates its genome and expresses its proteins. While SARS-CoV-2 genes and hence its codons are presumably well optimized for mammalian protein translation, they have not been sequence optimized for nuclear expression. The cDNA of the Spike protein harbors over a hundred predicted splice sites and produces mostly aberrant mRNA transcripts when expressed in the nucleus. While different codon optimization strategies increase the proportion of full-length mRNA, they do not directly address the underlying splicing issue with commonly detected cryptic splicing events hindering the full expression potential. Similar splicing characteristics were also observed in other transgenes. By inserting multiple short introns throughout different transgenes, significant improvement in expression was achieved, including >7-fold increase for Spike transgene. Provision of a more natural genomic landscape offers a novel way to achieve multi-fold improvement in transgene expression.
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