DddA由来の高忠実度の塩基エディターによる正確なミトコンドリアDNA編集

細菌毒素DddAに由来するシトシン塩基エディター（DdCBE）は、二本鎖DNAに特異的なシトシンデアミナーゼであるスプリットDddA_tox、カスタムデザインされたDNA結合タンパク質TALE（転写活性化様因子）、およびウラシルグリコシラーゼ阻害剤によって構成される。DdCBEはヒト細胞のミトコンドリアDNA（mtDNA）を編集することができ、患者の病原性mtDNA変異の治療的修正に道を開く可能性がある。これまで、DdCBEの有用性にはオフターゲット活性による限界があった。それは、スプリット DddA_toxデアミナーゼ酵素がDNA 結合相互作用によらずに自発的に会合することが原因と考えられる。我々は、スプリットDddA_toxサブユニット間の界面のアミノ酸残基をアラニンに置換し、オフターゲット活性が最小化された高忠実度のDddA由来シトシン塩基エディター（HiFi-DdCBE）を作製した。得られたドメインは、結合させたTALEタンパク質がDNAの隣接部位に結合しなければ、機能性のデアミナーゼを形成することができない。従来のDdCBEはヒトmtDNAでCからTへの望ましくないオフターゲット変換を何百カ所も引き起こすが、HiFi-DdCBEは効率および精度が極めて高く、副次的なオフターゲット変異が起こらないことが、ミトコンドリアの全ゲノム塩基配列解読から明らかになった。これにより、HiFi-DdCBEは治療応用に望ましいと考えられる。