Antispacer peptide nucleic acids for sequence-specific CRISPR-Cas9 modulation.
Antispacer peptide nucleic acids for sequence-specific CRISPR-Cas9 modulation.
复制标题
DOI：
10.1093/nar/gkac095
复制
发表时间：
2022-06-10
影响因子：
14.9
通讯作者：
Glazer PM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Economos NG;Quijano E;Carufe KEW;Perera JDR;Glazer PM
尽管基于CRISPR-Cas9的技术得到了快速和广泛的应用，但用于调节剂量、时间和精度的方便工具仍然有限。在使用合成肽核酸（PNA）以异常高的亲和力结合RNA的方法的基础上，我们描述了引导RNA（gRNA）间隔子靶向的或“抗间隔子”的PNA作为以序列特异性方式调节细胞中Cas9结合和活性的工具。我们证明了PNA在低剂量下快速有效地靶向复合的gRNA间隔序列，并且对于序列选择性Cas9抑制没有设计限制。我们进一步表明，短的PAM近端抗间隔区PNA实现了有效的切割抑制（超过2000倍的减少），并且PAM远端PNA修饰gRNA亲和力以促进靶向特异性。最后，我们将抗间隔区PNA用于两个dCas 9融合系统的时间调节。这些结果为核蛋白工程提供了一种新的合理方法，并描述了一种用于CRISPR-Cas9调节的可快速实施的反义平台，以提高跨应用的时空通用性和安全性。
Despite the rapid and broad implementation of CRISPR-Cas9-based technologies, convenient tools to modulate dose, timing, and precision remain limited. Building on methods using synthetic peptide nucleic acids (PNAs) to bind RNA with unusually high affinity, we describe guide RNA (gRNA) spacer-targeted, or ‘antispacer’, PNAs as a tool to modulate Cas9 binding and activity in cells in a sequence-specific manner. We demonstrate that PNAs rapidly and efficiently target complexed gRNA spacer sequences at low doses and without design restriction for sequence-selective Cas9 inhibition. We further show that short PAM-proximal antispacer PNAs achieve potent cleavage inhibition (over 2000-fold reduction) and that PAM-distal PNAs modify gRNA affinity to promote on-target specificity. Finally, we apply antispacer PNAs for temporal regulation of two dCas9-fusion systems. These results present a novel rational approach to nucleoprotein engineering and describe a rapidly implementable antisense platform for CRISPR-Cas9 modulation to improve spatiotemporal versatility and safety across applications.
登录
查看更多内容
CRIS/CAS9活性的生物物理模型，用于基因组编辑和基因调节的合理设计。
影响因子：
4.3
作者：
Farasat I;Salis HM
通讯作者：
Salis HM
影响因子：
46.9
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
46.9
作者：
Doench JG;Fusi N;Sullender M;Hegde M;Vaimberg EW;Donovan KF;Smith I;Tothova Z;Wilen C;Orchard R;Virgin HW;Listgarten J;Root DE
通讯作者：
Root DE
影响因子：
64.8
作者：
Anders, Carolin;Niewoehner, Ole;Duerst, Alessia;Jinek, Martin
通讯作者：
Jinek, Martin
影响因子：
4.1
作者：
Gupta A;Mishra A;Puri N
通讯作者：
Puri N