蛋白质剂量与细胞命运和某些疾病的发病机制有关。在人类中，蛋白质丰度的适度改变会产生突变或变态反应；对某一特定基因而言，半衰期、功能缺损或功能丧失都会影响蛋白质的剂量，从而导致广泛的非特异性表现。关键调节因子剂量对发育障碍有影响，由于无论是敲除策略还是敲低策略，都不能灵活精确地控制蛋白质丰度，因此，研究蛋白质丰度或蛋白质表达仍具有挑战性。2019年2月25日，中科院动物所胡宝洋研究员作为第一通讯作者，周琪研究员、李伟研究员作为共同通讯作者在Nature Communications上发表题为“Preciselycontrolling endogenous protein dosage in hPSCs and derivatives to model FOXG1syndrome”的文章，提出了一套hPSCs系统，利用CRISPR/Cas9和SMASh技术，通过该系统可以在神经分化的多个阶段对内源性蛋白进行精确的剂量控制。

SMASh技术可以防止目标蛋白质降解，可以有选择和有效地被临床上可用的非化学抑制剂，导致融合蛋白的降解。SMASh是一个单组分系统，适合于基因工程，可以快速调节蛋白质的表达。为了检验SMASh在hPSCs系统中是否有效，研究人员使用CRISPR/Cas9技术将带有mNeonGreen(mNG)标记的SMASh结构域插入到“Safe Harbor”的位点中，命名为AAVS1。处理后的荧光强度易受ASV不同浓度(1~2000nM)的调节。SMASh是敏感的，1 nM的ASV会导致显著的降低；500 nM会在72小时内导致最大程度的关闭。

为了证实SMASh标记精确地控制了相应的mNG荧光强度，研究人员将SMASh域中的41个残基替换为报道中的SMASh (“GGSGGGSGGGGS”)序列。如预期的那样，在ASV处理后，SMASh的关闭效率要低得多，仍然保持74%的荧光强度，而mNG-SMASh hESCs只有9%的荧光强度，另外两种不同质的抑制剂也可以有效地关闭相关的表达。

因此，在该研究中研究人员首次开发了一套hPSCs系统，可以在神经分化的多个阶段对内源性蛋白进行精确的剂量控制。同时，还揭示了FOXG1 剂量依赖对人脑细胞结构的影响，60%的剂量对大脑的发育有影响，而30%的阈值则影响到衍生神经元的产生。中间神经元异常分化是癫痫等多种神经功能缺陷的原因，是未来治疗FOXG1综合征的创新之处。蛋白质及其衍生物中蛋白质的剂量控制，通过其稳健性和高效性，将更新对蛋白质异常剂量引起的额外疾病的认识和治疗。