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Nature Biotechnology:利用CRISPR系统筛选癌症药物靶向目标

来源:生物谷 2015-05-13 18:46

                                                     

2015年5月13日讯 /生物谷BIOON/ --近日,来自美国冷泉港实验室的研究人员在国际学术期刊nature biotechnology在线发表了一项最新研究进展,他们应用CRISPR-CAS9技术靶向编码蛋白功能性结构域的外显子对癌症药物作用靶点进行大规模筛选,克服了CRISPR-CAS9技术在该方面的技术障碍,对于癌症药物靶点筛选有重要意义。
 
CRISPR-CAS9基因组编辑技术在发现癌症及其他疾病靶向治疗目标方面具有重要应用前景。目前的筛选策略主要通过靶向CRISPR-CAS9诱导的候选基因5`外显子突变来进行,但这种方法常会产生保留部分功能的框内突变,即使具有很强的遗传相关性也有可能会被掩盖。
 
在该项研究中,研究人员利用CRISPR-CAS9技术靶向编码蛋白功能结构域的外显子对其进行突变,从而克服了上述问题的限制。这种方法会产生更多的无效突变,大幅度增加了阴性选择的效能。同时,大量的阴性选择可用于推断蛋白质不同结构域的功能重要性。研究人员利用这一方法对小鼠急性髓系白血病细胞的192个染色质调节性区域进行了筛选,发现了6个已知的药物靶点和19个潜在药物靶点。
 
综上所述,应用CRISPR-CAS9技术靶向编码蛋白功能结构域的外显子对其进行突变,可对维持癌细胞生长存活及发育等过程具有重要作用的蛋白及结构域进行大规模筛选,对于寻找合适的药物作用靶点,开发癌症治疗药物具有重要意义。(生物谷Bioon.com)
 
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Discovery of cancer drug targets by CRISPR-Cas9 screening of protein domains
 
Junwei Shi,Eric Wang,Joseph P Milazzo,Zihua Wang,Justin B Kinney & Christopher R Vakoc
 
CRISPR-Cas9 genome editing technology holds great promise for discovering therapeutic targets in cancer and other diseases. Current screening strategies target CRISPR-CaS9-induced mutations to the 5′ exons of candidate genes1, 2, 3, 4, 5, but this approach often produces in-frame variants that retain functionality, which can obscure even strong genetic dependencies. Here we overcome this limitation by targeting CRISPR-CaS9 mutagenesis to exons encoding functional protein domains. This generates a higher proportion of null mutations and substantially increases the potency of negative selection. We also show that the magnitude of negative selection can be used to infer the functional importance of individual protein domains of interest. A screen of 192 chromatin regulatory domains in murine acute myeloid leukemia cells identifies six known drug targets and 19 additional dependencies. A broader application of this approach may allow comprehensive identification of protein domains that sustain cancer cells and are suitable for drug targeting.
 
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