Active site residue identity regulates cleavage preference of LAGLIDADG homing endonucleases
Notice bibliographique
Résumé
LAGLIDADG homing endonucleases (meganucleases) are site-specific mobile endonucleases that can be adapted for genome-editing applications. However, one problem when reprogramming meganucleases on non-native substrates is indirect readout of DNA shape and flexibility at the central 4 bases where cleavage occurs. To understand how the meganuclease active site regulates DNA cleavage, we used functional selections and deep sequencing to profile the fitness landscape of 1600 I-LtrI and I-OnuI active site variants individually challenged with 67 substrates with central 4 base substitutions. The wild-type active site was not optimal for cleavage on many substrates, including the native I-LtrI and I-OnuI targets. Novel combinations of active site residues not observed in known meganucleases supported activity on substrates poorly cleaved by the wild-type enzymes. Strikingly, combinations of E or D substitutions in the two metal-binding residues greatly influenced cleavage activity, and E184D variants had a broadened cleavage profile. Analyses of I-LtrI E184D and the wild-type proteins co-crystallized with the non-cognate AACC central 4 sequence revealed structural differences that correlated with kinetic constants for cleavage of individual DNA strands. Optimizing meganuclease active sites to enhance cleavage of non-native central 4 target sites is a straightforward addition to engineering workflows that will expand genome-editing applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».