Enhancement of CRISPR-Cas9 induced precise gene editing by targeting histone H2A-K15 ubiquitination.
Enhancement of CRISPR-Cas9 induced precise gene editing by targeting histone H2A-K15 ubiquitination.
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增强CRISPR-Cas9通过靶向组蛋白H2 A-K15泛素化诱导精确的基因编辑。
DOI：
10.1186/s12896-020-00650-x
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发表时间：
2020-10-23
影响因子：
3.5
通讯作者：
Kühn R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bashir S;Dang T;Rossius J;Wolf J;Kühn R
精确的遗传修饰是哺乳动物细胞中CRISPR-Cas9介导的基因编辑的优选产物，但需要通过同源定向修复（HDR）修复诱导的双链断裂（DSB）。由于HDR与流行的非同源末端连接（NHEJ）途径竞争并且依赖于修复模板的存在，因此其效率通常是有限的并且需要优化的方法。为了增强HDR，我们通过靶向组蛋白H2 A-K15处受损染色质的泛素标记来重定向DSB修复途径选择。我们使用Rad 18或RNF 169的泛素结合结构域（UBD）与BRCA 1的融合物来促进HDR起始，并使用UBD与DNA结合结构域的融合物来吸引供体模板并促进HDR加工。在人HEK 293细胞中使用交通灯报告系统，我们发现两种类型的UBD融合蛋白的共表达促进HDR，减少NHEJ，并将HDR/NHEJ平衡转变高达6倍。在多个内源基因座证实了UBD融合蛋白的HDR增强作用。我们的研究结果提供了一种新的有效方法来促进人类细胞中的精确基因编辑。补充信息随附于10.1186/s12896-020-00650-x。
Precise genetic modifications are preferred products of CRISPR-Cas9 mediated gene editing in mammalian cells but require the repair of induced double-strand breaks (DSB) through homology directed repair (HDR). Since HDR competes with the prevailing non-homologous end joining (NHEJ) pathway and depends on the presence of repair templates its efficiency is often limited and demands optimized methodology. For the enhancement of HDR we redirect the DSB repair pathway choice by targeting the Ubiquitin mark for damaged chromatin at Histone H2A-K15. We used fusions of the Ubiquitin binding domain (UBD) of Rad18 or RNF169 with BRCA1 to promote HDR initiation and UBD fusions with DNA binding domains to attract donor templates and facilitate HDR processing. Using a traffic light reporter system in human HEK293 cells we found that the coexpression of both types of UBD fusion proteins promotes HDR, reduces NHEJ and shifts the HDR/NHEJ balance up to 6-fold. The HDR enhancing effect of UBD fusion proteins was confirmed at multiple endogenous loci. Our findings provide a novel efficient approach to promote precise gene editing in human cells. Supplementary information accompanies this paper at 10.1186/s12896-020-00650-x.
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影响因子：
14.9
作者：
Krueger, C;Berens, C;Hillen, W
通讯作者：
Hillen, W
影响因子：
16
作者：
Hu Q;Botuyan MV;Cui G;Zhao D;Mer G
通讯作者：
Mer G
影响因子：
7.7
作者：
Kitevski-LeBlanc, Julianne;Fradet-Turcotte, Amelie;Kay, Lewis E.
通讯作者：
Kay, Lewis E.
DOI：
10.1083/jcb.201109100
发表时间：
2012-04-16
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Poulsen M;Lukas C;Lukas J;Bekker-Jensen S;Mailand N
通讯作者：
Mailand N
影响因子：
4.3
作者：
Helchowski, Corey M.;Skow, Laura F.;Canman, Christine E.
通讯作者：
Canman, Christine E.