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Cre-Loxp AAV : 高效、可靠的基因编辑工具
吉满生物
2024-09-29

原理简介


Cre-loxP系统是一种基因工程技术,利用 Cre 重组酶和 loxP 位点来对基因组进行精确的修饰。


Cre 重组酶由大肠杆菌噬菌体P1的Cre基因编码,是由343个氨基酸组成的38kD的蛋白质。它不仅具有催化活性,而且与限制酶相似,能够识别并切割 loxP 位点。LoxP位点长为34bp,由两个13bp的反向回文序列和8bp的中间间隔序列共同组成,反向回文序列是Cre重组酶的识别和结合区域,间隔序列决定LoxP序列的方向。


Cre重组酶介导两个LoxP位点间的重组是一个动态、可逆的过程,大致分成三种情况:


1、两个loxP位点位于同一条DNA链上且方向相同,Cre重组酶敲除loxP间的序列


2、两个loxP位点位于同一条DNA链上且方向相反,Cre重组酶诱导loxP间的序列翻转


3、两个loxP位点位于不同的DNA链或染色体上,Cre重组酶诱导两条DNA链发生交换或染色体易位


图1  Cre-lox系统介导的DNA重组机制(来源网络)


Cre-Loxp AAV优势


Cre-Loxp AAV 利用AAV作为载体,将Cre重组酶递送至目标细胞内。Cre重组酶是一种DNA重组酶,能够催化DNA分子上的重组事件,特别是在LoxP序列的两个LoxP位点之间引发基因组的重组。通过将Cre重组酶与AAV结合,可以实现对目标细胞内基因的特异性编辑和调控,从而实现基因功能研究和疾病模型的建立。


一、更强的区域特异性


由于病毒可以通过局部注射的方式保证区域特异性感染,再加上驱动Cre基因的特异性启动子,能够实现更强的区域和细胞特异性的基因重组。


二、更少的花费


购买转基因动物的费用一般是比较昂贵的,而且转基因动物的饲养、基因型鉴定都需要不少的人力、物力,而病毒的制备、保存和注射所花的费用相对来说是比较少的。


三、更短的实验周期


由于病毒能非常迅速的起作用,而转基因小鼠的交配过程特别耗时间,因此采用注射病毒到转基因小鼠体内的方式,可以大量缩短实验周期。


Cre-Loxp AAV应用场景

场景一:构建动物模型


构建条件性敲除/过表达小鼠模型通常是通过两种转基因动物(一种带Cre,一种带loxP序列)进行至少2代杂交获得,耗时较长,成本较高。但使用腺相关病毒(AAV),通过Flox小鼠注射AAV-Cre或者Cre小鼠注射AAV-LoxP的方式,周期短,成本低,时空特异性表达,可以极大的提高转基因小鼠模型的应用效率。


图2  TGFBI flox/flox小鼠注射AAV-Cre

(AAV8-mCD68-Cre)应用案例


吉满生物提供的Cre AAV可以灵活、高效地结合Gene-floxed小鼠实现条件性敲除,免去Cre小鼠维系及与Gene-floxed小鼠杂交环节。


场景二:神经领域


在光遗传、化学遗传、钙成像领域,利用CRE、FLP等技术,实现基因的条件可控性表达,如有CRE的转基因动物时,可直接利用携带DREADD转基因的DIO载体。


图3  Cre依赖的化学遗传激活案例


通过将AAV-Cre注入到特定脑区或神经元群中,从而研究神经回路在行为和认知过程中的作用。


图4  rAAV2-retro 和 Cre系统

介导皮层纹状体神经环路示踪案例


吉满生物提供的Cre-Loxp AAV可以实现对特定神经回路的解剖和调控,从而探究其在不同行为、认知和疾病中的作用。这为神经回路水平的研究提供了重要工具和手段。


部分客户引文


Yu G, Liu P, Huang X, et al. 20-HETE mediated TRPV1 activation drives allokinesis via MrgprA3+ neurons in chronic dermatitis[J]. Theranostics, 2024, 14(4): 1615.
Ji X, Zhao Z. Exposure to enriched environment ameliorated chronic unpredictable mild stress-induced depression-like symptoms in rats via regulating the miR-92a-3p/kruppel-like factor 2 (KLF2) pathway[J]. Brain Research Bulletin, 2023, 195: 14-24.
Wu Y, Sun Y, Song Y, et al. PPA1 promotes adipogenesis by regulating the stability of C/EBPs[J]. Cell Death & Differentiation, 2024: 1-13.
Shuai L, Li B H, Jiang H W, et al. DOT1L regulates thermogenic adipocyte differentiation and function via modulating H3K79 methylation[J]. Diabetes, 2021, 70(6): 1317-1333.


吉满产品


吉满可以为客户提供基于Cre-LoxP系统的AAV病毒现货产品和定制服务,以及其他重组酶系统病毒定制服务,比如与Cre-LoxP系统无交叉影响的vCre-vLoxP、sCre-sLoxP系统,及Flp-FRT/F5系统和Dre-Rox1/Rox2系统等。点击了解产品


*其他启动子或有特殊需求,可做定制

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CNR1(CB1):曾因"自杀风险"沉寂,如今重回减重赛道
利莫那班退市之后,CB1沉寂了近二十年。如今,这个靶点上有了新进展。

2008年,赛诺菲的利莫那班(rimonabant,商品名Acomplia)因抑郁、自杀相关风险等神经精神安全性问题在欧洲暂停销售,2009年正式撤销上市许可,FDA也始终未批准其上市[1,2,3]。此后,CB1减重药物的开发长期停摆。

近年来,incretin类药物已经大幅提高了肥胖治疗的效果,但仍有患者疗效不足、无法耐受,或者停药后体重反弹,非incretin靶点因此还有开发价值[4]。而外周CB1调控的减重活性日前在人体研究中得到验证,让这个沉寂已久的靶点再次进入产业界视野。

2026年9月14日,Corbus Pharmaceuticals公布口服外周限制性CB1反向激动剂CRB-913的CANYON-1研究(1b期)阳性顶线数据。20 mg、40 mg和60 mg三个剂量组都观察到具有统计学显著性的减重效果,截至第12周未见明显平台期;60 mg组第12周LS均数体重下降5.0%,完成研究的受试者中44.4%减重至少5%,最高个体减重达到13.4%[5]。

安全性上,188名接受CRB-913治疗的受试者中,没有报告严重或重度精神类不良事件,也没有报告自杀倾向,精神类不良事件以轻至中度为主[5]。外周限制能否既保住减重活性、又降低中枢风险,是CB1重启开发需要回答的核心问题之一,而这批数据给出了积极的早期临床信号。
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Cre-Loxp AAV : 高效、可靠的基因编辑工具
吉满生物
2024-09-29

原理简介


Cre-loxP系统是一种基因工程技术,利用 Cre 重组酶和 loxP 位点来对基因组进行精确的修饰。


Cre 重组酶由大肠杆菌噬菌体P1的Cre基因编码,是由343个氨基酸组成的38kD的蛋白质。它不仅具有催化活性,而且与限制酶相似,能够识别并切割 loxP 位点。LoxP位点长为34bp,由两个13bp的反向回文序列和8bp的中间间隔序列共同组成,反向回文序列是Cre重组酶的识别和结合区域,间隔序列决定LoxP序列的方向。


Cre重组酶介导两个LoxP位点间的重组是一个动态、可逆的过程,大致分成三种情况:


1、两个loxP位点位于同一条DNA链上且方向相同,Cre重组酶敲除loxP间的序列


2、两个loxP位点位于同一条DNA链上且方向相反,Cre重组酶诱导loxP间的序列翻转


3、两个loxP位点位于不同的DNA链或染色体上,Cre重组酶诱导两条DNA链发生交换或染色体易位


图1  Cre-lox系统介导的DNA重组机制(来源网络)


Cre-Loxp AAV优势


Cre-Loxp AAV 利用AAV作为载体,将Cre重组酶递送至目标细胞内。Cre重组酶是一种DNA重组酶,能够催化DNA分子上的重组事件,特别是在LoxP序列的两个LoxP位点之间引发基因组的重组。通过将Cre重组酶与AAV结合,可以实现对目标细胞内基因的特异性编辑和调控,从而实现基因功能研究和疾病模型的建立。


一、更强的区域特异性


由于病毒可以通过局部注射的方式保证区域特异性感染,再加上驱动Cre基因的特异性启动子,能够实现更强的区域和细胞特异性的基因重组。


二、更少的花费


购买转基因动物的费用一般是比较昂贵的,而且转基因动物的饲养、基因型鉴定都需要不少的人力、物力,而病毒的制备、保存和注射所花的费用相对来说是比较少的。


三、更短的实验周期


由于病毒能非常迅速的起作用,而转基因小鼠的交配过程特别耗时间,因此采用注射病毒到转基因小鼠体内的方式,可以大量缩短实验周期。


Cre-Loxp AAV应用场景

场景一:构建动物模型


构建条件性敲除/过表达小鼠模型通常是通过两种转基因动物(一种带Cre,一种带loxP序列)进行至少2代杂交获得,耗时较长,成本较高。但使用腺相关病毒(AAV),通过Flox小鼠注射AAV-Cre或者Cre小鼠注射AAV-LoxP的方式,周期短,成本低,时空特异性表达,可以极大的提高转基因小鼠模型的应用效率。


图2  TGFBI flox/flox小鼠注射AAV-Cre

(AAV8-mCD68-Cre)应用案例


吉满生物提供的Cre AAV可以灵活、高效地结合Gene-floxed小鼠实现条件性敲除,免去Cre小鼠维系及与Gene-floxed小鼠杂交环节。


场景二:神经领域


在光遗传、化学遗传、钙成像领域,利用CRE、FLP等技术,实现基因的条件可控性表达,如有CRE的转基因动物时,可直接利用携带DREADD转基因的DIO载体。


图3  Cre依赖的化学遗传激活案例


通过将AAV-Cre注入到特定脑区或神经元群中,从而研究神经回路在行为和认知过程中的作用。


图4  rAAV2-retro 和 Cre系统

介导皮层纹状体神经环路示踪案例


吉满生物提供的Cre-Loxp AAV可以实现对特定神经回路的解剖和调控,从而探究其在不同行为、认知和疾病中的作用。这为神经回路水平的研究提供了重要工具和手段。


部分客户引文


Yu G, Liu P, Huang X, et al. 20-HETE mediated TRPV1 activation drives allokinesis via MrgprA3+ neurons in chronic dermatitis[J]. Theranostics, 2024, 14(4): 1615.
Ji X, Zhao Z. Exposure to enriched environment ameliorated chronic unpredictable mild stress-induced depression-like symptoms in rats via regulating the miR-92a-3p/kruppel-like factor 2 (KLF2) pathway[J]. Brain Research Bulletin, 2023, 195: 14-24.
Wu Y, Sun Y, Song Y, et al. PPA1 promotes adipogenesis by regulating the stability of C/EBPs[J]. Cell Death & Differentiation, 2024: 1-13.
Shuai L, Li B H, Jiang H W, et al. DOT1L regulates thermogenic adipocyte differentiation and function via modulating H3K79 methylation[J]. Diabetes, 2021, 70(6): 1317-1333.


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