[发明专利]用于靶向核酸编辑的系统、方法和组合物

权利要求书

1.一种用于定点碱基编辑的工程化组合物，所述组合物包含：

a.靶向结构域；以及

b.腺苷脱氨酶或其催化结构域，其中所述腺苷脱氨酶经修饰以将活性转化为胞苷脱氨酶。

2.如权利要求1所述的组合物，其中所述腺苷脱氨酶在选自E396、C451、V351、R455、T375、K376、S486、Q488、R510、K594、R348、G593、S397、H443、L444、Y445、F442、E438、T448、A353、V355、T339、P539、V525和I520的一个或多个位置处通过一个或多个突变修饰。

3.如权利要求1所述的组合物，其中所述腺苷脱氨酶在选自E488、V351、S486、T375、S370、P462和N597的一个或多个位置处突变。

4.如权利要求1所述的组合物，其中所述腺苷脱氨酶包含选自E488Q、V351G、S486A、T375S、S370C、P462A和N597I的一个或多个突变。

5.如权利要求1所述的组合物，其中所述腺苷脱氨酶蛋白或其催化结构域是人类、头足类或果蝇腺苷脱氨酶蛋白或其催化结构域。

6.如权利要求1所述的组合物，其中所述腺苷脱氨酶蛋白或其催化结构域已经修饰以在hADAR2-D氨基酸序列的谷氨酸⁴⁸⁸处或在同源ADAR蛋白中的对应位置处包含突变。

7.如权利要求6所述的组合物，其中位置488处的所述谷氨酸残基或同源ADAR蛋白中的对应位置被谷氨酰胺残基替换(E488Q)。

8.如权利要求6所述的组合物，其中所述腺苷脱氨酶蛋白或其催化结构域是包含突变E488Q的突变的hADAR2d或包含突变E1008Q的突变的hADAR1d。

9.如权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中所述靶向结构域是无催化活性的Cas13蛋白，或编码所述无催化活性的Cas13蛋白的核苷酸序列。

10.如权利要求9所述的组合物，其中所述无催化活性的Cas13蛋白是无催化活性的Cas13a、无催化活性的Cas13b或无催化活性的Cas13c。

11.如权利要求9所述的组合物，其中所述无催化活性的Cas13蛋白从来源于细菌物种的Cas13核酸酶获得，所述细菌物种选自由表1、2、3或4中任一个中所列的细菌物种组成的组。

12.如权利要求1-4中任一项所述的组合物，其还包含指导分子或编码所述指导分子的核苷酸序列，所述指导分子包含与正向重复序列连接的指导序列。

13.如权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中所述腺苷脱氨酶蛋白或其催化结构域与所述靶向结构域共价或非共价连接。

14.一种适用于修饰目标靶基因座中的腺嘌呤的工程化的非天然存在的系统，所述系统包含：

(a)指导分子，或编码所述指导分子的核苷酸序列，所述指导分子包含与正向重复序列连接的指导序列；

(b)无催化活性的Cas13蛋白，或编码所述无催化活性的Cas13蛋白的核苷酸序列；以及

(c)腺苷脱氨酶蛋白或其催化结构域，或编码所述腺苷脱氨酶蛋白或其催化结构域的核苷酸序列，其中所述腺苷脱氨酶经修饰以将活性转化为胞苷脱氨酶；

其中所述腺苷脱氨酶蛋白或其催化结构域与所述Cas13蛋白或所述指导分子共价或非共价连接，或者适用于在递送后与其连接；

其中所述指导序列能够与包含腺嘌呤的靶RNA序列杂交以形成RNA双链体，其中所述指导序列在对应于所述腺嘌呤的位置处包含非配对胞嘧啶，从而导致在形成的所述RNA双链体中产生A-C错配。