in vivoベース編集のための分割および誘導性アデニンベースエディター

DNAベースエディターは、標的ヌクレオチド変換のためにプログラム可能なDNA結合タンパク質に融合したデアミナーゼを使用します。ただし、最も広く使用されているTADAデアミナーゼには、生細胞では翻訳後コントロールがありません。ここでは、化学的に誘導された二量体化（CID）を利用してデオキシヤデノシンデアミナーゼTADA-8Eの触媒活性を制御する分割アデニンベースエディター（SABE）を提示します。Sabeは、誘導なしで低いバックグラウンドアクティビティを維持しながら、ラパマイシン誘導時にTADA-8E（ABE8E）を伴う元の阿部abeに匹敵する高い標的編集活動を示しています。重要なことに、SabeはABE8EよりもDNAよりも狭いアクティビティウィンドウと高精度を示し、アデニンの編集の単一とダブルの比率が改善され、ゲノムおよびトランスクリプトームオフターゲット効果が低下しました。Sabeは、ヒト細胞の多重スプライスドナーの破壊を通じて遺伝子ノックアウトを達成できます。さらに、デュアルアデノ関連ウイルスベクターを介して配信されると、Sabeはマウス肝臓のPCSK9遺伝子上の単一のA•T塩基対をG•C塩基対に効率的に変換し、in vivo CID制御DNA塩基編集を実証します。したがって、Sabeは基礎編集とin vivo治療用途に幅広い影響を与えるベース編集を正確に制御できます。

DNA base editors use deaminases fused to a programmable DNA-binding protein for targeted nucleotide conversion. However, the most widely used TadA deaminases lack post-translational control in living cells. Here, we present a split adenine base editor (sABE) that utilizes chemically induced dimerization (CID) to control the catalytic activity of the deoxyadenosine deaminase TadA-8e. sABE shows high on-target editing activity comparable to the original ABE with TadA-8e (ABE8e) upon rapamycin induction while maintaining low background activity without induction. Importantly, sABE exhibits a narrower activity window on DNA and higher precision than ABE8e, with an improved single-to-double ratio of adenine editing and reduced genomic and transcriptomic off-target effects. sABE can achieve gene knockout through multiplex splice donor disruption in human cells. Furthermore, when delivered via dual adeno-associated virus vectors, sABE can efficiently convert a single A•T base pair to a G•C base pair on the PCSK9 gene in mouse liver, demonstrating in vivo CID-controlled DNA base editing. Thus, sABE enables precise control of base editing, which will have broad implications for basic research and in vivo therapeutic applications.