eFrCas9增强型核酸酶

产品介绍

eFrCas9是FrCas9的工程化增强版本，基于FrCas9-sgRNA-DNA三元复合物的冷冻电镜结构解析和大规模突变筛选，通过理性设计开发出的高精度、高效率Cas9变体。研究团队通过对FrCas9的磷酸锁定环（phosphate lock loop）和PAM远端区域的关键残基进行定向突变，协同提升了其编辑精确度和效率。

磷酸锁定环是调控DNA结合与切割效率的关键元件。结构分析发现，该区域的V1103位点存在电子密度空腔，将其替换为赖氨酸（V1103K）后，其正电荷侧链能更紧密地结合DNA小沟，使编辑效率比野生型FrCas9提升约30%，同时脱靶事件减少30%以上。进一步将V1103K与PAM远端区域的N732A突变结合，构建的eFrCas9变体在体外切割实验中于0.25分钟内达到92.08%的切割效率，脱靶活性降至9.58%。

eFrCas9保留了野生型FrCas9的5"-NNTA-3" PAM识别特性，同时通过磷酸锁定环的优化增强了对错配的辨别能力，PAM远端区域的改造则改善了靶DNA的整体结合和切割动力学。在杜氏肌营养不良症（DMD）模型中，eFrCas9成功实现43.6-62.1 kb的大片段精准删除，精确删除效率最高达17.25%，显著优于SpCas9。