TagS750-Cas9核酸酶的制备及体内代谢分布研究

Cas9核酸酶在CRISPR/Cas9系统中执行切割靶标脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid,DNA)的重要功能,研究其在体内的代谢行为对活体水平的基因编辑具有重要的指导意义。本工作采用N-羟基琥珀酰亚胺酯键将近红外荧光染料Vivo TagS750与Cas9蛋白偶联,制备了标记率高达99%的TagS750-Cas9融合蛋白。采用荧光强度监测以及琼脂糖凝胶电泳的方法对Cas9蛋白在常见生理缓冲溶液中的稳定性及切割活性进行了鉴定,并将其尾静脉注射到BALB/c小鼠体内,通过监测TagS750-Cas9蛋白荧光强度的变化对其在体内的代谢和分布进行了研究。结果表明:TagS750-Cas9蛋白的体外稳定性良好,表面标记的TagS750并不影响Cas9蛋白的切割活性。TagS750-Cas9蛋白进入体内后,平均血浆消除半衰期(t1/2β)为55 h;主要分布于肝、肾、肺、脾脏中,心脏的分布较少;72 h可被机体完全代谢清除。研究结果为CRISPR/Cas9系统中Cas9核酸酶的体内应用奠定了基础。