摘要 作用于 RNA 的腺苷脱氨酶 (ADAR) 可以重新用于实现可编程的 RNA 编辑,然而它们的外源递送会导致转录组范围的脱靶,此外,对某些 RNA 基序(尤其是那些由 5' 鸟苷侧翼的 RNA 基序)的酶活性非常低,因此限制了它们作为转录组工程工具集的效用。为了解决这些问题,我们首先对 ADAR2 脱氨酶结构域进行了新的深度突变扫描,直接测量了 261 个残基上每个氨基酸替换对 RNA 编辑的影响。这使我们能够创建一个域范围的诱变图,同时还揭示了一种新的高活性变体,其在 5'-GAN-3' 基序处具有改进的酶活性。由于 ADAR 酶(尤其是高活性变体)的过度表达会导致转录组范围内的显著脱靶,我们接下来设计了一种分裂的 ADAR2 脱氨酶,与全长脱氨酶过度表达相比,其 RNA 编辑特异性提高了 100 倍以上。总之,我们预计 ADAR2 脱氨酶结构域的这种系统工程将使 ADAR 工具集在 RNA 生物技术应用中具有更广泛的用途。
还原◦化学。mod。ASO◦线束内径。adar◦高度精确的a-to-i◦新颖的药物平台◦可逆,可逆,更安全,患者合规性(?)参谋长。生物技术。2019
ADAR酶家族的腺苷脱氨酸是一个自然过程,它在通过Messenger RNA时编辑了遗传信息。 腺苷转化为mRNA中的inosine,该基碱在翻译过程中被解释为鸟苷。 意识到这项活动对治疗剂的潜力,许多研究人员开发了将ADAR活动重定向到新目标的系统,该系统通常未进行编辑。 These site-directed RNA editing (SDRE) systems can be broadly classified into two categories: ones that deliver an antisense RNA oligonucleotide to bind opposite a target adenosine, creating an editable structure that endogenously expressed ADARs recognize, and ones that tether the catalytic domain of recombinant ADAR to an antisense RNA oligonucleotide that serves as a targeting mechanism, much like with CRISPR-CAS或RNAi。 迄今为止,SDRE主要用于纠正遗传突变。 在这里,我们认为这些应用不是理想的SDRE,主要是因为RNA编辑是短暂的,遗传突变不是。 相反,我们建议可以使用SDRE来调整细胞生理,以实现治疗上有利的临时结果,尤其是在神经系统中。 这些包括操纵伤害性神经回路中的兴奋性,废除特定的磷酸化事件,以减少与神经变性相关的蛋白质聚集或减少神经性疤痕,从而抑制神经再生或增强G蛋白耦合受体信号的抑制,从而增加象征性障碍性和粘贴性的神经偶联受体信号。ADAR酶家族的腺苷脱氨酸是一个自然过程,它在通过Messenger RNA时编辑了遗传信息。腺苷转化为mRNA中的inosine,该基碱在翻译过程中被解释为鸟苷。意识到这项活动对治疗剂的潜力,许多研究人员开发了将ADAR活动重定向到新目标的系统,该系统通常未进行编辑。These site-directed RNA editing (SDRE) systems can be broadly classified into two categories: ones that deliver an antisense RNA oligonucleotide to bind opposite a target adenosine, creating an editable structure that endogenously expressed ADARs recognize, and ones that tether the catalytic domain of recombinant ADAR to an antisense RNA oligonucleotide that serves as a targeting mechanism, much like with CRISPR-CAS或RNAi。迄今为止,SDRE主要用于纠正遗传突变。在这里,我们认为这些应用不是理想的SDRE,主要是因为RNA编辑是短暂的,遗传突变不是。相反,我们建议可以使用SDRE来调整细胞生理,以实现治疗上有利的临时结果,尤其是在神经系统中。这些包括操纵伤害性神经回路中的兴奋性,废除特定的磷酸化事件,以减少与神经变性相关的蛋白质聚集或减少神经性疤痕,从而抑制神经再生或增强G蛋白耦合受体信号的抑制,从而增加象征性障碍性和粘贴性的神经偶联受体信号。
ADAR酶家族的腺苷脱氨酸是一个自然过程,它在通过Messenger RNA时编辑了遗传信息。 腺苷转化为mRNA中的inosine,该基碱在翻译过程中被解释为鸟苷。 意识到这项活动对治疗剂的潜力,许多研究人员开发了将ADAR活动重定向到新目标的系统,该系统通常未进行编辑。 These site-directed RNA editing (SDRE) systems can be broadly classified into two categories: ones that deliver an antisense RNA oligonucleotide to bind opposite a target adenosine, creating an editable structure that endogenously expressed ADARs recognize, and ones that tether the catalytic domain of recombinant ADAR to an antisense RNA oligonucleotide that serves as a targeting mechanism, much like with CRISPR-CAS或RNAi。 迄今为止,SDRE主要用于纠正遗传突变。 在这里,我们认为这些应用不是理想的SDRE,主要是因为RNA编辑是短暂的,遗传突变不是。 相反,我们建议可以使用SDRE来调整细胞生理,以实现治疗上有利的临时结果,尤其是在神经系统中。 这些包括操纵伤害性神经回路中的兴奋性,废除特定的磷酸化事件,以减少与神经变性相关的蛋白质聚集或减少神经性疤痕,从而抑制神经再生或增强G蛋白耦合受体信号的抑制,从而增加象征性障碍性和粘贴性的神经偶联受体信号。ADAR酶家族的腺苷脱氨酸是一个自然过程,它在通过Messenger RNA时编辑了遗传信息。腺苷转化为mRNA中的inosine,该基碱在翻译过程中被解释为鸟苷。意识到这项活动对治疗剂的潜力,许多研究人员开发了将ADAR活动重定向到新目标的系统,该系统通常未进行编辑。These site-directed RNA editing (SDRE) systems can be broadly classified into two categories: ones that deliver an antisense RNA oligonucleotide to bind opposite a target adenosine, creating an editable structure that endogenously expressed ADARs recognize, and ones that tether the catalytic domain of recombinant ADAR to an antisense RNA oligonucleotide that serves as a targeting mechanism, much like with CRISPR-CAS或RNAi。迄今为止,SDRE主要用于纠正遗传突变。在这里,我们认为这些应用不是理想的SDRE,主要是因为RNA编辑是短暂的,遗传突变不是。相反,我们建议可以使用SDRE来调整细胞生理,以实现治疗上有利的临时结果,尤其是在神经系统中。这些包括操纵伤害性神经回路中的兴奋性,废除特定的磷酸化事件,以减少与神经变性相关的蛋白质聚集或减少神经性疤痕,从而抑制神经再生或增强G蛋白耦合受体信号的抑制,从而增加象征性障碍性和粘贴性的神经偶联受体信号。
Cold Spring Harbour Laboratory Press于2025年2月23日 - 由rnajournal.cshlp.org出版,从
使用外源性向导 RNA 招募内源性腺苷脱氨酶来编辑细胞 RNA 是一种有前途的治疗策略,但使用当前的向导 RNA 设计,编辑效率和持久性仍然很低。我们设计了环状 ADAR 招募向导 RNA (cadRNA),以实现更高效的可编程 A-to-I RNA 编辑,而无需同时递送任何外源性蛋白质。使用这些 cadRNA,我们观察到在多个位点和细胞系中,在 RNA 的非翻译区和编码区中,都有稳健而持久的 RNA 编辑,并且具有高转录组特异性。此外,我们通过在反义域中整合散布的环路来增加靶腺苷的转录水平特异性,从而减少旁观者编辑。通过腺相关病毒在体内递送 cadRNA,可使 C57BL/6J 小鼠肝脏中的 mPCSK9 转录本实现 53% 的 RNA 编辑,并使 IDUA-W392X 小鼠 I 型黏多糖贮积症模型中的琥珀色无义突变实现 12% 的 UAG-UGG RNA 校正
摘要 RNA 编辑(主要是将腺苷转化为肌苷 (A > I))是一种广泛的转录后机制,由作用于 RNA 的腺苷脱氨酶 (ADAR) 酶介导,从而改变初级转录本的 RNA 序列。因此,除了体细胞突变和可变 RNA 剪接之外,RNA 编辑还可以成为重编码事件的另一个来源。尽管已在许多实体癌和正常组织中检测到 RNA 编辑,但迄今为止尚未解决慢性淋巴细胞白血病 (CLL) 中的 RNA 编辑问题。我们从 45 名未经治疗的患者的 CLL 样本中的匹配 RNA 测序和全外显子组测序数据中确定了全局 RNA 编辑和复发性重编码 RNA 编辑事件。在 98 名 CLL 患者的验证队列中验证了 RNA 编辑,结果显示与正常 B 细胞相比,CLL 中的 RNA 编辑谱发生了显着改变。我们进一步发现 RNA 编辑模式与预后相关。最后,我们表明,ADAR 敲除降低了 MEC1 细胞的稳态活力,使其更容易接受氟达拉滨和伊布替尼体外治疗。我们认为 RNA 编辑有助于 CLL 的病理生理学,而针对 RNA 编辑机制可能是最大限度提高治疗效果的未来策略。
(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2024年10月1日发布。 https://doi.org/10.1101/2024.09.29.29.615721 doi:Biorxiv Preprint
腺苷(a)至inosine(i)RNA编辑有助于转录本多样性,并以动态的细胞类型(特定方式)调节基因表达。在哺乳动物脑发育过程中,特定腺苷的编辑增加,而A-to-i编辑酶的表现保持不变,这表明存在介导RNA编辑时空调节的分子机制。在此,通过使用生化和基因组方法的组合,我们发现了一种分子机制,该机制以神经和发育特异性的方式调节RNA编辑。比较开发过程中的编辑,从而确定了仅在一个生命阶段编辑的神经转录本。特定于阶段的EDIT在神经发育过程中很大程度上受差异基因表达的调节。正确表达了近三分之一的神经发育调节基因取决于秀丽隐杆线虫中的唯一的A到I编辑酶ADR-2。但是,我们还确定了整个开发过程编辑和表达的神经转录本的子集。尽管在发育过程中ADR-2的神经特异性下调,但这些位点的大多数显示出成年神经细胞中的编辑增加。生化数据表明,作用于RNA(ADAR)家族的腺苷脱氨酶的脱氨酶缺陷成员ADR-1正在与ADR-2竞争,以在开发早期与特定转录本结合。我们的数据提出了一个模型,其中在神经发育过程中,ADR-2水平克服ADR-1抑制,从而导致ADR-2结合增加和特定转录本的编辑。一起,我们的发现揭示了RNA编辑的组织和开发特异性调节,并确定了调节ADAR底物识别和编辑效率的分子机制。