Cell:基因编辑系统有通用“刹车装置”

有名期刊《细胞》杂志近日刊登了CRISPR-Cas9基因编辑工具的共同发现者詹妮弗·唐德纳团队的*新成果：他们通过X衍射结晶法发现，两种抑制Cas9活性的蛋白质ACRⅡC1和ACRⅡC3具有完全不同的作用机理，且ACRⅡC1具有广谱抑制性，即能在不同基因编辑系统中扮演“刹车装置”的作用，让基因编辑过程在适当的时候终止，减少脱靶效应。

CRISPR-Cas9系统虽简单高效，但存在一大**隐患：该系统无法在错误基因得到修复后停止剪切功能，而是可能继续修改正常基因，导致脱靶效应。科学家们一直期望从**天然系统中找到能及时关闭基因编辑过程的“**闸门”。

此前已经有至少7种Cas9抑制蛋白（ACR蛋白）被发现，具有让细胞停止剪切和编辑的功能。这次，唐德纳团队选择了两种被证实能在人体细胞中抑制Cas9的蛋白进行了比较研究，发现它们具有完全不同的作用方式。ACRⅡC1能与Cas9中结合DNA的两个重要氨基酸紧密结合，让Cas9失去剪切DNA的功能；而ACRⅡC3通过让2个Cas9分子形成二聚体改变其结构，让Cas9无法再与DNA结合。基于两种不同的机理，ACRⅡC1能抑制多种不同的Cas9蛋白，具有广谱性，而ACRⅡC3只能抑制一种名叫NmeCas9的蛋白。

哈尔滨工业大学生命科学与技术学院教授黄志伟今年4月曾在《自然》杂志发表过一篇重磅论文，**对另一种Cas9抑制蛋白ACRⅡC4的作用机制进行了研究，证实其能有效抑制SpyCas9的基因编辑活性。黄教授接受科技日报记者采访时表示，他们的研究成果早于唐德纳团队的报道，目前没有任何证据显示ACRⅡC1和ACRⅡC3比ACRⅡC4具有更好的抑制效果，但通过对比性研究，可以找到*有效的抑制蛋白，将其加入基因编辑系统，让Cas9在完成基因编辑任务后准时“关闭”功能，避免脱靶效应。