《Blood Advances》：Fancl-mutant mice reveal central role of monoubiquitination in Fanconi anemia and a model for therapeutic gene editing
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构建携带FANCL基因突变的小鼠模型，揭示单泛素化缺陷导致造血干细胞衰竭和发育异常的机制，并验证CRISPR-Cas9和Prime编辑技术对基因治疗的可行性。
卢柳（Lu Liu）|阿斯特丽德·格拉瑟（Astrid Glaser）|阿卜杜勒萨拉姆·I·伊西亚库（Abdulsalam I Isiaku）|克里斯滕·费尔法克斯（Kirsten Fairfax）|黛博拉·A·卡索拉里（Debora A Casolari）|安杰利娜·里斯托夫斯基（Angelina Ristovski）|文森特·墨菲（Vincent Murphy）|西尔维·范特韦斯特（Sylvie van Twest）|莎拉·S·亨里克乌斯（Sarah S Henrikus）|杰基·赫罗德-法洛（Jacki Heraud-Farlow）|埃莉莎·格兰杰（Elissah Granger）|斯特凡·诺瓦科维奇（Stevan Novakovic）|索菲·F·蒙克斯·奥伯恩（Sophie F Monks O’Byrne）|瓦内萨·崔（Vanessa Tsui）|雷切尔·康耶斯（Rachel Conyers）|托马斯·J·贡达（Thomas J Gonda）|韦恩·克里斯马尼（Wayne Crismani）|理查德·J·丹德拉（Richard J D’Andrea）|约尔格·海尔霍斯特（J?rg Heierhorst）|安德鲁·J·迪恩斯（Andrew J Deans）
澳大利亚维多利亚州菲茨罗伊的圣文森特医学研究所（St. Vincent’s Institute of Medical Research, Fitzroy, VIC, Australia）
摘要
范科尼贫血（Fanconi anemia, FA）是一种罕见的遗传性疾病，会导致造血干细胞（hematopoietic stem cells, HSCs）逐渐丧失和骨髓功能衰竭。大多数病例是由于FA核心复合体（FA core complex）对FANCD2蛋白的单泛素化作用缺陷所致。然而，随着该复合体其他功能的被发现，目前尚不清楚FANCD2单泛素化功能的丧失是否是所有范科尼贫血表型的唯一原因。在此研究中，我们构建了一种小鼠等位基因（FanclTATΔ），其功能类似于范科尼贫血患者的等位基因。这种3个碱基对的缺失破坏了FANCL亚基RING E3连接酶结构域中的催化半胱氨酸残基。生化检测表明，突变的FA核心复合体虽然保持了结构完整性，但失去了FANCD2的单泛素化能力。纯合子FanclTATΔ/TATΔ小鼠表现出典型的范科尼贫血症状，包括不孕、颅面畸形、对DNA损伤的高度敏感性以及随年龄增长的造血干细胞逐渐丧失。利用CRISPR-Cas9或Prime Editing技术修复该突变后，髓系细胞的FANCD2单泛素化功能得以恢复，DNA损伤抵抗能力也恢复正常。综上所述，我们的小鼠模型表明，FA核心复合体中RING E3泛素连接酶功能的丧失是导致范科尼贫血患者发育缺陷和造血功能衰竭的原因，并为潜在的治疗性基因编辑研究提供了新的动物模型。
