CRISPR-Cas基因编辑系统升级：聚焦Cas蛋白和PAM

唐连超, 谷峰

Next-generation CRISPR-Cas for genome editing: focusing on the Cas protein and PAM

Tang Lianchao, Gu Feng

表1 不同Cas蛋白寻找方法与比较

Table 1 Comparison of different Cas protein search methods

方法 特点 劣势 Cas蛋白 文献 生物信息学分析 一次能够发现大量结构 相似或者功能类似的蛋白; 不需要进行分子实验 需要已知的序列信息 SpCas9 [16] SaCas9 [25] Cpf1 [11] FnCas9 [59] NmCas9 [60] CjCas9 [61] St1Cas9 [40] St3Cas9 [40] 基于质粒干扰的 耗尽筛选 实验思路简单,将PAM识别与 细菌的死亡相偶联 通过盒式诱变制作Cas蛋白突变库, 工作量较大; 需要进行第二代测序 AsCpf1 RR [33] AsCpf1 RVR [33] 细菌选择性 定向进化 将PAM识别与细菌的生存相偶联 需制作Cas蛋白突变库; 毒性质粒表达需要诱导,容易出现假阳性; 操作相对复杂 SpCas9 VQR [34] SpCas9 EQR [34] SpCas9 VRER [34] 噬菌体辅助 连续进化 可以同时进行突变和筛选 筛选过程只利用了Cas蛋白的结合能力, 所以筛选出的Cas蛋白更适合作为一种 无切割活性的dCas蛋白 xCas9 3.7 [37] 晶体结构为基 础的定点突变 结合晶体结构信息进行直接突变; 无需制备大量突变体 需要获得晶体结构; 突变位点选择不易 FnCas9 RHA [62] SaCas9 KKH [29] SpCas9-NG [38]