基于乳酸乳球菌 LtrB II 组内含子的高效置换内含子–外显子 RNA 环化系统

摘要

环状RNA（circRNA）已成为实现稳定RNA表达和治疗应用的有前景平台，但其制备方法仍然有限。在本研究中，我们将乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）的LtrB II类群内含子改造为置换内含子-外显子（PIE）构型，以实现高效的circRNA形成（circLtrB）。在测试的分割设计中，LtrB结构域IV切割产生了最高的环化效率。尽管LtrB编码高效体内剪接所需的LtrA成熟酶，但将LtrA用于PIE构件的体外反应时，其环化效率低于自剪接条件下的效率。我们进一步考察了不同盐条件下的环化反应，发现以NH₄Cl和KCl为基础的剪接缓冲液均可独立支持较高的环化效率（>80%），但产生的剪接中间体各不相同，表明离子对环化具有特异性的机制影响。延长外侧同源臂并未提高环化效率，说明circLtrB平台的高效circRNA形成不依赖延伸的外显子配对相互作用。利用该系统，我们生成了编码序列长度各异的circRNA，凸显了其载荷设计的灵活性。为优化翻译，我们评估了多种内部核糖体进入位点（IRES），包括Aichivirus、Crohivirus、CVB3、改良型EMCV、HRV和Salivirus IRES，发现CVB3 IRES可驱动最高的翻译效率。线性NLuc表现出较快的衰减动力学，而circLtrB-NLuc则在较长时间内维持更稳定的表达。转录组范围的RNA测序显示，环状RNA与线性RNA诱导的先天免疫反应相近。综上，这些结果确立了circLtrB是一种用途广泛且高效的平台，用于circRNA 的生成机制为理解 II 类内含子介导的环化提供了机理层面的见解，并拓展了功能性 circRNA 工程的工具体系。

基于乳酸乳球菌 LtrB II 类内含子的高效内含子-外显子重排 RNA 环化系统 | bioRxiv

跳转至主要内容

首页

关于

投稿

提醒 / RSS

搜索此关键词

高级搜索

最新结果

基于乳酸乳球菌 LtrB II 类内含子的高效内含子-外显子重排 RNA 环化系统

查看 ORCID 个人资料

Kathrina D. Castillo

查看 ORCID 个人资料

Chotiwat Seephetdee

查看 ORCID 个人资料

Wataru Horikawa

查看 ORCID 个人资料

Daniel L. Kiss

doi：

https://doi.org/10.64898/2026.10.20.760490

Kathrina D. Castillo

休斯敦卫理公会研究所

在 Google Scholar 上查找此作者

在 PubMed 上查找此作者

在本网站搜索此作者

Kathrina D. Castillo 的 ORCID 记录

Chotiwat Seephetdee

休斯敦卫理公会研究所

在 Google Scholar 上查找此作者

在 PubMed 上查找此作者

在本网站搜索此作者

Chotiwat Seephetdee 的 ORCID 记录

Wataru Horikawa

休斯敦卫理公会研究所

在 Google Scholar 上查找此作者

在 PubMed 上查找此作者

在本网站搜索此作者

Wataru Horikawa 的 ORCID 记录

Daniel L. Kiss

休斯敦卫理公会研究所

在 Google Scholar 上查找此作者

在 PubMed 上查找此作者

在本网站搜索此作者

Daniel L. Kiss 的 ORCID 记录

通信请联系：

dlkiss{at}houstonmethodist.org

摘要

信息/历史

指标

PDF 预览

摘要

环状 RNA（circRNA）已成为稳定 RNA 表达和治疗应用的有前景的平台，但其生成方法仍然有限。在此，我们将乳酸乳球菌 LtrB II 类内含子工程化改造为内含子-外显子重排（PIE）构型，以实现高效的 circRNA 生成（circLtrB）。在所测试的分割设计中，LtrB 结构域 IV 切割产生了……

最高的环化效率。尽管 LtrB 编码了在体内高效剪接所必需的 LtrA 成熟酶，但在 PIE 构建体中体外添加 LtrA，所得环化效率低于自剪接条件下的效率。我们进一步考察了不同盐条件下的环化情况，结果表明，以 NH₄Cl 和 KCl 为基础的剪接缓冲液均可独立支持较高的环化效率（>80%），但产生的剪接中间体各不相同，这表明离子对环化具有特异性的机制效应。延长外侧同源臂并未提高环化效率，说明 circLtrB 平台中的高效 circRNA 形成不依赖于延伸的外显子配对相互作用。利用该系统，我们制备了编码序列长度各异的 circRNA，凸显了其载荷灵活性。为优化翻译，我们评估了多种内部核糖体进入位点（IRES），包括 Aichivirus、Crohivirus、CVB3、改良型 EMCV、HRV 和 Salivirus IRES，发现 CVB3 IRES 的翻译效率最高。线性 NLuc 的降解速度更快，而 circLtrB-NLuc 则随时间推移表现出更持久的表达。全转录组 RNA 测序显示，环状 RNA 与线性 RNA 诱导的先天免疫反应相近。综上，这些结果确立了 circLtrB 作为一种多功能且高效的 circRNA 制备平台，为 II 类内含子介导的环化提供了机制层面的见解，并拓展了功能性 circRNA 工程化工具箱。

利益冲突声明

KDC、CS、WH 和 DLK 已提交临时专利申请，涉及本方法及另一种用于制备和纯化环状 RNA 的方法（可作为治疗手段和/或 RNA 技术平台），以及所用的最佳 RNA 序列，包括……

本文中的抗原。此外，CS 和 DLK 还是其他与 RNA 疗法相关、但不属于本稿件研究范围的发明披露文件中列出的发明人。DLK 另有一项待审专利（归休斯敦卫理公会医院所有），涉及 circRNA 的生成与纯化方法。DLK 偶尔为营利性公司提供临时咨询服务；DLK 还是一家 RNA 生物技术公司的联合创始人，该公司专注于 circRNA 的商业化，且 DLK 持有 ChromeX Bio 的股权。

已申报的资助方信息

circRNA 项目的初期阶段由休斯敦卫理公会医院基金会提供的职业基石奖和 RNA 疗法基金资助（授予 DLK）。circRNA 平台技术的进一步开发则由 CEPI（流行病防范创新联盟）资助。

，不适用

版权

本预印本的版权归作者／资助方所有；作者／资助方已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。

本预印本依据 CC-BY-NC 4.0 国际许可协议公开。

返回顶部

上一篇

下一篇

发布于 2026 年 10 月 21 日。

下载 PDF

电子邮件

感谢您有意帮助传播 bioRxiv 的信息。

注意：要求提供您的电子邮件地址，仅用于确认您是本文的发送者。

您的电子邮件地址

*

您的姓名

*

收件人

*

请在不同的行中输入多个地址，或用逗号分隔。

您即将通过电子邮件发送以下内容：

基于乳酸乳球菌 LtrB II 组内含子的高效置换式内含子—外显子 RNA 环化系统

邮件主题

（您的姓名）转发了 bioRxiv 上的一个页面给您

邮件正文

（您的姓名）认为您可能想查看 bioRxiv 网站上的这个页面。

您的个人留言

验证码

此问题用于测试您是否为真人访客。

为防止自动化垃圾提交。

分享

基于乳酸乳球菌 LtrB II 类内含子的高效置换内含子-外显子 RNA 环化系统

Kathrina D. Castillo

Chotiwat Seephetdee

Wataru Horikawa

Daniel L. Kiss

bioRxiv

2026.10.20.760490；

doi：https://doi.org/10.64898/2026.10.20.760490

分享本文：

复制

引文工具

基于乳酸乳球菌 LtrB II 类内含子的高效置换内含子-外显子 RNA 环化系统

Kathrina D. Castillo

Chotiwat Seephetdee

Wataru Horikawa

Daniel L. Kiss

bioRxiv

2026.10.20.760490；

doi：https://doi.org/10.64898/2026.10.20.760490

引文管理器格式

BibTeX

Bookends

EasyBib

EndNote（带标签）

EndNote 8（xml）

Medlars

Mendeley

Papers

RefWorks Tagged

Ref Manager

RIS

Zotero

推文组件

Facebook 点赞

Google Plus +1

学科领域

所有文章

动物行为与认知

（8164）

动物行为与认知

（8165）

动物行为与认知

（8165）

动物行为与认知

（8165）

动物行为与认知

（8165）

动物行为与认知

（8165）

动物行为与认知

动物行为与认知

动物行为与认知

动物行为与认知

动物行为与认知

（8165）

动物行为与认知

动物行为与认知

动物行为与认知

（8165）

生物化学

（19027）

生物化学

（19029）

生物化学

（19029）

生物化学

生物化学

（19029）

生物化学

生物化学

生物化学

生物化学

（19029）

生物化学

（19029）

生物化学

（19029）

生物化学

生物化学

（19029）

生物化学

（19029）

生物化学

（19029）

生物化学

（19029）

生物化学

（19029）

生物化学

（19029）

生物化学

生物化学

生物化学

（19030）

生物化学

（19030）

生物化学

（19030）

生物化学

（19030）

生物化学

（19030）

生物工程

（15171）

生物工程

（15172）

生物工程

生物工程

（15176）

生物工程

（15176）

生物工程

（15172）

生物工程

（15176）

生物信息学

（45258）

生物信息学

（45254）

生物信息学

生物信息学

（45257）

生物物理学

（22958）

生物物理学

（22961）

生物物理学

生物物理学

（22958）

生物物理学

（22958）

生物物理学

生物物理学

（22958）

生物物理学

（22958）

生物物理学

（22961）

癌症生物学

（20081）

癌症生物学

（20080）

细胞生物学

（27277）

临床试验

临床试验

（138）

临床试验

（138）

发育生物学

（14134）

生态学

（21378）

流行病学

（2067）

进化生物学

（25764）

遗传学

（16328）

基因组学

（23805）

免疫学

（19003）

微生物学

（43137）

分子生物学

（18316）

神经科学

（94944）

古生物学

（711）

病理学

（3028）

药理学与毒理学

（5187）

生理学

（8264）

植物生物学

（16252）

科学传播与教育

（2115）

合成生物学

（4639）

系统生物学

（10372）

动物学

（2423）

关键词：环状RNA · II类内含子 · RNA环化 · RNA工程 · 内部核糖体进入位点 · 先天免疫反应

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.20.760490v1?rss=1