Systematic HIV-1 promoter targeting with CRISPR/dCas9-VPR reveals optimal region for activation of the latent provirus

前病毒 引导RNA 生物 清脆的 Cas9 发起人 病毒学 计算生物学 遗传学 基因 基因组 基因表达
作者
Sarah Klinnert,Alex Chemnitzer,Peter Rusert,Karin J. Metzner
出处
期刊:Journal of General Virology [Microbiology Society]
卷期号:103 (6) 被引量:4
标识
DOI:10.1099/jgv.0.001754
摘要

CRISPR/dCas9-based activation systems (CRISPRa) enable sequence-specific gene activation and are therefore of particular interest for the ‘shock and kill’ cure approach against HIV-1 infections. This approach aims to activate the latent HIV-1 proviruses in infected cells and subsequently kill these cells. Several CRISPRa systems have been shown to specifically and effectively activate latent HIV-1 when targeted to the HIV-1 5′LTR promoter, making them a promising ‘shock’ strategy. Here, we aimed to evaluate the dCas9-VPR system for its applicability in reversing HIV-1 latency and identify the optimal gRNA target site in the HIV-1 5′LTR promoter leading to the strongest activation of the provirus with this system. We systematically screened the HIV-1 promoter by selecting 14 specific gRNAs that cover almost half of the HIV-1 promoter from the 3′ half of the U3 until the beginning of the R region. Screening in several latently HIV-1 infected cell lines showed that dCas9-VPR leads to a high activation of HIV-1 and that gRNA-V and -VII induce the strongest activation of replication competent latent provirus. This data indicates that the optimal activation region in the HIV-1 promoter for the dCas9-VPR system is located −165 to −106 bp from the transcription start site and that it is consistent with the optimal activation region reported for other CRISPRa systems. Our data demonstrates that the dCas9-VPR system is a powerful tool for HIV-1 activation and could be harnessed for the ‘shock and kill’ cure approach.
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