鋅指核酸酶

鋅指核酸酶（英語：Zinc-finger nucleases, ZFNs），是人工改造的限制酶，通過融合鋅指結構的結合DNA結構域和分解DNA結構域而成。可通過基因工程改造鋅指結構域使鋅指核酸酶針對複雜基因組裏的特定DNA序列。藉助內源DNA的修復機制，鋅指核酸酶可以精確改變高等動物的基因組。類似的技術還有類轉錄活化因子核酸酶。

結構域

鋅指核酸酶是一種特定於位點的核酸限制內切酶

功能：設計在特定的位置來結合併分解DNA，含有兩個蛋白質結構域。

第一個結構域是DNA結合結構域，其由真核轉錄因子並包含鋅指所構成；第二個結構域是核酸酶結構域，它由FokI限制酶構成，並負責DNA的催化分解。

分解DNA結構域

A pair of two ZFNs with three zinc fingers each are shown introducing a double-strand break. Subsequent to this, the double strand break is being repaired through either homologous recombination or non-homologous end joining.^[1]

type IIs 核酸內切酶 FokI 的非特異分解域經常被用做 ZFNs 的分解域，^[2] 這個分解域需要二聚化來分解DNA。^[3] 因此一對ZFNs只能用於定位非回文的DNA位點。標準的ZFNs每個域的碳端都融合了分離域。為了讓兩個分離域二聚化並分解DNA,兩個單獨的ZFNs需要結合在不同的DNA鏈上並且他們的碳端相隔一定的距離。在鋅指域和分解域之間最常用的連結序列要求每個結合位點的5'端分隔5到7個bp。^[4]

幾個不同的蛋白質工程技術已經用來提高用於ZFNs核酸酶域的活性和特異性。直接進化被用來產生FokI的多樣性以增強被作者稱為"Sharkey"的^[5] 分解活性。通過修改二聚化的接口以便只有目的異二聚體類型有活性，基於結構的設計也被用來提高FokI的分解特異性。^[6][7][8][9]

結合DNA結構域

應用

去除一個等位基因

等位基因編輯

基因治療

潛在問題

脫靶分解

免疫原性

前景

鋅指切口酶

鋅指核酸酶治療HIV

鋅指結合

核酸酶二聚化和分離

CCR5突變的介紹

局限性

治療措施

參見

• 鋅指結構
• 基因打靶
• 鋅指蛋白
• 鋅指嵌合體（英語：Zinc finger chimera）
• 蛋白質工程