Base editing of key residues in the BCL11A-XL-specific zinc finger domains derepresses fetal globin expression

锌指 锌指核酸酶 珠蛋白 细胞生物学 生物 化学 分子生物学 计算生物学 遗传学 生物化学 转录因子 血红蛋白 基因
作者
Vignesh Rajendiran,Nivedhitha Devaraju,Mahdi Haddad,Nithin Sam Ravi,Lokesh Panigrahi,Joshua Paul,Chandrasekar Gopalakrishnan,Stacia K. Wyman,Keerthiga Ariudainambi,Gokulnath Mahalingam,Yogapriya Periyasami,K. Manjunatha Prasad,Anila George,Dhiyaneshwaran Sukumaran,Sandhiya Gopinathan,Aswin Anand Pai,Yukio Nakamura,Poonkuzhali Balasubramanian,R. Rajasekaran,Saravanabhavan Thangavel
出处
期刊:Molecular Therapy [Elsevier BV]
卷期号:32 (3): 663-677 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.ymthe.2024.01.023
摘要

BCL11A-XL directly binds and represses the fetal globin (HBG1/2) gene promoters, using 3 zinc-finger domains (ZnF4, ZnF5, and ZnF6), and is a potential target for β-hemoglobinopathy treatments. Disrupting BCL11A-XL results in derepression of fetal globin and high HbF, but also affects hematopoietic stem and progenitor cell (HSPC) engraftment and erythroid maturation. Intriguingly, neurodevelopmental patients with ZnF domain mutations have elevated HbF with normal hematological parameters. Inspired by this natural phenomenon, we used both CRISPR-Cas9 and base editing at specific ZnF domains and assessed the impacts on HbF production and hematopoietic differentiation. Generating indels in the various ZnF domains by CRISPR-Cas9 prevented the binding of BCL11A-XL to its site in the HBG1/2 promoters and elevated the HbF levels but affected normal hematopoiesis. Far fewer side effects were observed with base editing- for instance, erythroid maturation in vitro was near normal. However, we observed a modest reduction in HSPC engraftment and a complete loss of B cell development in vivo, presumably because current base editing is not capable of precisely recapitulating the mutations found in patients with BCL11A-XL-associated neurodevelopment disorders. Overall, our results reveal that disrupting different ZnF domains has different effects. Disrupting ZnF4 elevated HbF levels significantly while leaving many other erythroid target genes unaffected, and interestingly, disrupting ZnF6 also elevated HbF levels, which was unexpected because this region does not directly interact with the HBG1/2 promoters. This first structure/function analysis of ZnF4-6 provides important insights into the domains of BCL11A-XL that are required to repress fetal globin expression and provide framework for exploring the introduction of natural mutations that may enable the derepression of single gene while leaving other functions unaffected.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
感性的神级完成签到,获得积分0
4秒前
5秒前
nkuwangkai完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Maid发布了新的文献求助10
7秒前
平常的铅笔完成签到,获得积分10
8秒前
早睡完成签到 ,获得积分10
9秒前
顾君如发布了新的文献求助10
10秒前
自由的盼柳完成签到 ,获得积分10
10秒前
南山完成签到 ,获得积分10
10秒前
123567完成签到 ,获得积分10
11秒前
可言发布了新的文献求助10
11秒前
,,完成签到,获得积分10
14秒前
傻傻的凤完成签到,获得积分10
14秒前
东方天奇完成签到 ,获得积分10
15秒前
like完成签到 ,获得积分10
18秒前
Luo完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
范特西完成签到 ,获得积分10
24秒前
orixero应助涟漪采纳,获得10
25秒前
LIUJIE完成签到,获得积分10
25秒前
忧心的绝山完成签到,获得积分10
26秒前
聪明的秋天完成签到,获得积分10
27秒前
KevinCheung完成签到 ,获得积分10
29秒前
高高的哈密瓜完成签到 ,获得积分10
31秒前
share完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
sll完成签到 ,获得积分10
35秒前
田小甜完成签到 ,获得积分10
35秒前
简单完成签到 ,获得积分10
36秒前
义气萝卜头完成签到 ,获得积分10
37秒前
涟漪发布了新的文献求助10
37秒前
啦你完成签到 ,获得积分10
39秒前
面汤完成签到 ,获得积分10
40秒前
舒适香露完成签到,获得积分10
42秒前
Ander完成签到 ,获得积分10
43秒前
innocent完成签到,获得积分10
44秒前
丽丽完成签到,获得积分10
44秒前
LNdOjk完成签到,获得积分10
45秒前
nkmenghan完成签到,获得积分10
46秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7651427
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9222623
关于积分的说明 19802246
捐赠科研通 7216767
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3278551
关于科研通互助平台的介绍 2439385
邀请新用户注册赠送积分活动 2277303