引物编辑 2 (PE2) 系统包含一个切口酶 Cas9,该切口酶与逆转录酶融合,利用引物编辑向导 RNA (pegRNA) 在目标基因组位点引入所需突变。然而,PE 效率受到错配修复 (MMR) 的限制,错配修复会切除包含所需编辑的 DNA 链。因此,通过显性负 MLH1 (MLH1dn) 的瞬时表达抑制 MMR 复合物的关键成分,PE 效率比 PE2 提高约 7.7 倍,从而生成 PE4。在此,通过利用生成人工智能 (AI) 技术 RFdiffusion 和 AlphaFold 3,我们最终生成了一种从头 MLH1 小结合物(称为 MLH1-SB),它与 MLH1 和 PMS2 的二聚体界面结合,以破坏关键 MMR 成分的形成。MLH1-SB 的尺寸很小(82 个氨基酸),因此可以通过 2A 系统将其整合到预先存在的 PE 架构中,从而创建一个新颖的 PE-SB 平台。结果,通过将 MLH1-SB 整合到 PE7 中,我们开发了一种改进的 PE 架构,称为 PE7-SB,它表现出迄今为止最高的 PE 效率(在 HeLa 细胞中是 PE2 的 29.4 倍,是 PE7 的 2.4 倍),这表明生成式 AI 技术将促进基因组编辑工具的改进。