【一周时讯】Cas酶结构新突破：NlaCas3 I-C 型 Cas3 酶的第一个结构被揭示！

CRISPR/Cas系统是现代生物科学领域的一项革命性技术，其应用已经扩展到医学、农业、生态保护等多个领域，相关成果和应用实例不断涌现。CRISPR那些事儿设置一周时讯栏目，为您带来关于CRISPR的最新研究和行业新闻，以下是过去一周时讯的简单总结：

一、研究资讯

（一）CRISPR 筛选

1、文章题目：CRISPR screen of venetoclax response-associated genes identifies transcription factor ZNF740 as a key functional regulator

期刊：Cell Death & Disease（IF:8.1）

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41419-024-06995-x

venetoclax 等 BCL-2 抑制剂在急性髓性白血病（AML）和其他癌症中具有治疗前景，但其耐药性构成了重大挑战，因此了解调节venetoclax 反应的机制至关重要。近期，美国阿拉巴马大学伯明翰分校的研究人员进行了一项CRISPR敲除筛选，旨在探究与临床 venetoclax 敏感性相关的基因的功能作用。研究结果显示，转录因子 ZNF740 在决定急性髓性白血病（AML）细胞对 BCL-2 抑制剂venetoclax 的敏感性方面起关键作用。该研究强调了 ZNF740 对促凋亡蛋白 NOXA 的调节作用，该蛋白会影响是venetoclax 耐药的关键因素MCL-1 的稳定性。

2、文章题目：CRISPR Screening of Transcribed Super-Enhancers Identifies Drivers of Triple-Negative Breast Cancer Progression

期刊：Cancer research（IF:12.5）

原文链接：https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-23-3995

三阴性乳腺癌（TNBC）由于缺乏靶向治疗手段等原因成为最难治疗的乳腺癌形式。对蛋白质编码基因以外的调控元件进行系统分析，可以发现治疗干预的途径。美国的一组研究人员利用与 RNA-seq 偶联的高通量CRISPR筛选技术来确定驱动侵袭性肿瘤行为的关键转录增强子及其非编码增强子 RNA （eRNA）。通过使用 CRISPR 干扰检测和高分辨率 Hi-C 染色质图，他们确定了与不良临床结果相关的超级增强子。在小鼠模型中，一种控制 PODXL 基因的超级增强子的破坏显着减少了 TNBC 细胞的增殖、迁移和肿瘤生长。

（二）CRISPR基因敲除细胞

1、文章题目：Knockout of the WD40 domain of ATG16L1 enhances foot and mouth disease virus replication

期刊：BMC Genomics（IF:3.5）

原文链接：https://doi.org/10.1186/s12864-024-10703-6

已有研究表明猪口蹄疫病毒（FMDV）感染可以诱导自噬，ATG16L1蛋白中的WD40结构域在非典型自噬中的具有重要作用。甘肃农业大学和中国农业科学院兰州大学兰州兽医研究所的研究人员利用CRISPR/Cas9技术敲除PK15细胞中的WD40结构域，将其作为研究非典型自噬对FMDV复制影响的工具，并通过一系列方法进行了评估。研究结果表明，WD40 在先天免疫应答中发挥重要作用，WD40-KO 细胞系也可用于口蹄疫和疫苗生产的研究。

2、文章题目：Leptin and insulin synergize with PIK3CA mutation to enhance PD-L1 mediated immunosuppression in thyroid cancer

期刊：Experimental Cell Research（IF:3.3）

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2024.114229

甲状腺癌的发病机制尚未清楚，在开展相关研究前，研究者们提出了肥胖可能通过影响瘦素和胰岛素这些激素的水平来促进甲状腺癌的发展的假设。他们使用 CRISPR KO、癌细胞-T 细胞共培养、ApoLive-Glo™ 多重检测和同基因小鼠模型等检测的组合来验证这个假设。研究结果表明，瘦素和胰岛素能够剂量依赖性地增加多种甲状腺癌细胞系中PD-L1蛋白的水平，它们通过激活PI3K-AKT信号通路来增强PD-L1的表达和活性。PIK3CA基因的E545K突变使得甲状腺癌细胞在瘦素或胰岛素处理下产生更多的PD-L1蛋白。该研究为甲状腺癌的免疫治疗提供了新的见解，并可能有助于开发针对PIK3CA突变和肥胖相关激素的新疗法。

（三）CRISPR检测

1、文章题目：Cascading CRISPR/Cas and Nanozyme for Enhanced Organic Photoelectrochemical Transistor Detection with Triple Signal Amplification

期刊：Analytical Chemistry（IF:6.7）

原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c03220

来自中国地质大学（北京）和台州学院的研究员近期开发了一种级联 CRISPR/Cas 和纳米酶与有机光电化学晶体管（OPECT）中的电子放大技术相结合的miRNA检测技术。这种 OPECT 传感器利用 CRISPR-Cas13a 系统和多氧金属酸盐纳米酶实现了三重信号放大，能够灵敏地检测 miRNA-21，线性范围为 1 fM 至 10 nM，检测限为 0.53 fM。

2、文章题目：T7 RNA polymerase-mediated rolling circle transcription and CRISPR-Cas13a cascade reaction for sensitive and specific detection of piRNA

期刊：Analytical Methods（IF:2.7）

原文链接：https://doi.org/10.1039/D4AY01131G

生殖细胞中 piRNA 的异常表达是男性不育的潜在原因。建立具有高度特异性男性不育症生物标志物的诊断方法对于准确诊断和治疗男性不育症非常重要。最近，国内报道了一种将滚环转录（RCT）与 Cas13a 技术相结合的新型男性不育症诊断方法，该方法能够检测与不育症相关的 piRNA。该检测技术利用 RCT 的扩增效率和 Cas13a 的 RNase 活性来构建高灵敏度和特异性检测系统，方法检测限达到 3.32 fM 的，在人血清样品中表现出较高的准确性和重现性。

（四）其他CRISPR相关研究

1、文章题目：Structural basis of Cas3 activation in type I-C CRISPR-Cas system

期刊：Nucleic Acids Research（IF:16.6）

原文链接：https://doi.org/10.1093/nar/gkae723

韩国的一组研究人员揭示了来自乳酰胺奈瑟(氏)球菌（NlaCas3）的独立 I-C 型 Cas3 酶的第一个结构。结构分析表明，NlaCas3 中的组氨酸-天冬氨酸（HD）核酸酶位点结合两个Fe²⁺离子，抑制其活性。然而，NlaCas3 在Ni²⁺或Co²⁺存在下切割单链和双链 DNA，当Ni²⁺和Mg²⁺离子同时存在时具有最佳活性。

2、文章题目：Polymer-locking fusogenic liposomes for glioblastoma-targeted siRNA delivery and CRISPR–Cas gene editing

期刊： nature nanotechnology（IF:38.1）

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41565-024-01769-0

Plofsomes（聚合物锁定融合脂质体）是一种跨血脑屏障递送 RNAi 或 CRISPR-Cas9 复合物的新型载体，专门靶向具有高活性氧水平的胶质母细胞瘤（GBM）细胞。通过使用这些工具抑制 midkine （MDK），Plofsomes 可降低替莫唑胺耐药性并抑制肿瘤生长。最关重要的是，它们的活性仅限于肿瘤部位，这提高了 RNAi 和 CRISPR-Cas9 联合疗法治疗 GBM 的安全性。

二、行业新闻

1、第七届 CRISPR 技术国际会议将于 2024 年 10 月 14 日至 16 日在加利福尼亚州圣地亚哥的巴伊亚度假村酒店举行。CRISPR 会议由美国化学工程师协会（AIChE）的技术社区生物工程学会（SBE）组织，汇集了该领域的创新者和思想领袖，他们将就基于 CRISPR 的技术提供学术和商业观点，强调基因组工程在生物技术、农业、生物医学和其他领域的应用潜力。

新闻链接：https://www.aiche.org/sbe/conferences/international-conference-on-crispr-technologies/2024

2、YolTech Therapeutics 近期宣布前两名患者已在 YOLT-203 的 1 期试验中给药，YOLT-203 是一种基于 CRISPR 的使用 YolTech 专有的 YolCas12™ 系统开发的体内基因编辑治疗候选药物，用于治疗 1 型原发性高草酸尿症（PH1）。

新闻链接：https://www.yoltx.com/news/press-release/67

艾迪基因专注于CRISPR技术，提供一系列高质量的基因编辑服务和体外诊断产品：CRISPR文库筛选、细胞基因编辑、单克隆筛选、CRISPR检测。致力于为CRISPR相关、基因功能研究相关、体外诊断以及治疗相关的科学研究提供最高效的技术服务。

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