基于冷冻电镜结构解析的DdCBE精准编辑线粒体DNA机制与优化应用

来自国内的研究团队通过冷冻电镜解析DdCBE工作机制，开发WinPred预测模型并优化编辑器aDdCBE_V3，实现2-3 nt精准编辑窗口和极低脱靶效应，成功构建线粒体疾病突变模型，为mtDNA治疗提供新工具。

　　

通过冷冻电镜(cryo-EM)技术解析DddA衍生胞嘧啶碱基编辑器(DdCBE)作用于天然线粒体基因位点的结构，研究团队揭示了其编辑窗口决定机制。基于结构数据与系统性间隔区设计实验，开发出可预测编辑结果的WinPred模型，指导转录激活因子样效应物(TALE)识别区域与间隔区长度的精准设计。通过对DddA蛋白进行结构导向工程改造，成功将编辑窗口缩窄至2-3个核苷酸(nt)，并将脱靶(OT)突变控制在近背景水平，由此研发出高精度编辑器aDdCBE_V3。利用该工具，研究人员在线粒体DNA(mtDNA)中精确引入莱伯遗传性视神经病变(LHON)相关致病突变，在细胞中完整重现病理状态且未受旁观者编辑或脱靶突变干扰。该研究不仅阐明了DdCBE的作用机理，更为疾病相关mtDNA突变的精准建模与治疗提供了WinPred预测体系和aDdCBE工具包。