crisp_bio




                    anything crisp and wonderful* (* "something wonderful" 2001: A Space Odyssey)

[出典] "Conformational transitions of the serotonin 5-HT3 receptor"  Polovinkin L, Hassaine G, Perot J, Neumann E, Jensen AA, Lefebvre SN, Corringer PJ, Neyton J, Chipot C, Dehez F, Schoehn G, Nury H.
  •  5-HT3セロトニン受容体は、他のセロトニン受容体がGタンパク質結合受容体 (GPCR)であるのに対して、リガンド開口型チャネル (pentameric ligand-gated ion channel, pLGIC)であり、アロステリック効果を介してシグナル伝達を担う。すなわち、5-HT3は、細胞外領域に神経伝達分子が結合すると複雑なコンフォメーション変化を起こして、イオン通過を許すポアを一時的に開口する。5-HT3は、脳を始めとして腸管神経系、抹消神経系および消化管に存在し、不安、嘔吐、吐き気および過敏性腸症候群の治療標的である。これまでに、X線結晶構造解析とクライオ電顕単粒子再構成法によりpLGICの構造が解かれてきたが、チャネル開口に対応するコンフォメーション変化については諸説あった。
  • グルノーブル大、パスツール研、ロレーヌ大、コペンハーゲン大およびTheranyx社の共同研究グループは、マウスの5-HT3受容体全長の4種類のコンフォメーションをクライオ電顕単粒子再構成法により明らかにした:アンタゴニストである制吐薬トロピセトロン結合状態(T);セロトニン結合状態2種類 (I1とF);セロトニンと、アゴニストでありポジティブアロステリックモジュレーターであるTMPPAAとが結合した状態 (I2)
   EMD-0228(4.5Å)/6HIS: Mouse serotonin 5-HT3 receptor, tropisetron-bound, T conformation 
   EMD-0226(4.2Å)/6HIO: Mouse serotonin 5-HT3 receptor, serotonin-bound, I1 conformation
   EMD-0225(4.1Å)/6HIN: Mouse serotonin 5-HT3 receptor, serotonin-bound, F conformation
   EMD-0227(3.2Å)/6HIQ: Mouse serotonin 5-HT3 receptor, serotonin-bound, I2 conformation
  • トロピセトロン結合状態は、ナノボディー阻害剤結合状態またはリガンドが結合していない状態に類似し、他の構造は、開口状態とリガンド結合の2状態に対応する。
  • さらに、分子動力学シミュレーションにより、ポアの水和状態と自由エネルギープロファイルを解き、pLGICsの開口機構とリガンド結合の機構を詳らかにした (原論文Fig. 4参照 )。

1. [プロトコル]神経系統に関わる胚盤胞補完法(neural blastocyst complementation;NBC)に、マウスES細胞におけるCRISPR/Cas9ゲノム編集を組み合わせたキメラマウスにおいて、遺伝型と表現型の相関を直接解析する法
[出典] "CRISPR/Cas9-mediated genome editing in mouse embryonic stem cells and direct analysis of brain phenotypes via neural blastocyst complementation" Schwer B [..] Alt FW. Protocol Exchange.2018-10-19.
  • 研究チームの先行研究での実験プロトコルの詳細 [原論文] "Neural blastocyst complementation enables mouse forebrain organogenesis" Chang AN [..] Schwer B, Frederick W. Alt FW. Nature. 2018-10-10.
2. CRISPR/Ca9でオキシトキシン受容体をノックアウトしたプレーリーハタネズミは、新規探索性が低減し繰り返し行動が増加する
[出典]"Oxytocin receptor knockout prairie voles generated by CRISPR/Cas9 editing show reduced preference for social novelty and exaggerated repetitive behaviors" Horie K [..] Nishimori K. Hormones and Behavior. 2018-11-08
  • マウス以外のヒト疾患モデル動物開発の観点から、Otxrノックアウト・プレーリーハタネズミを作出しその行動を観察:Marble buryingtestで繰り返し行動が増え、新奇探索性が抑制された以外には変化が見られなかった。
3. CRISPR/Cas9による緑藻ボルボックス・カルテリ変異誘発法
[出典] "CRISPR/Cas9 mutagenesis in Volvox carteri" Ortega-Escalante JA, Jasper R, Miller SM. Plant J. 2018-11-08
  • V. carteri 硝酸レダクターゼ遺伝子 (nitA)調節配列を利用してSpCas9を条件付きで発現されることで、変異誘発を実現
4. [レビュー]CRISPR技術による乳癌の個別化診断・モデリング・療法
[出典] Review "CRISPR Technology for Breast Cancer: Diagnostics, Modeling, and Therapy"
Mintz RL, Gao MA, Lo K, Lao YH, Li M, Leong KW. Adv Biosyst. 2018-08-17.
  • 患者間で遺伝子変異、細胞組成、転写プロファイルおよび治療への応答が不均一である乳癌に対するCRISPR-Casシステムによる診断・モデリング・療法の展望
5. 多重化CRISPR/Cas9システムによりカイコ核多角体病ウイルス(BmNPV)の複製を抑止
[出典]"A Multiplex CRISPR/Cas9 System for Use as an Anti-BmNPV Therapeutic" Dong Z, Qin Q [..] Lu C, Pan M. Reprints. 2018-11-07.

6. CRISPRとGMO: パプリックアクセプタンスと評価
[出典] "CRISPR versus GMOs: Public acceptance and valuation" Shewa AM, Snell HA, NaygaJr RM, Dixona BL. Global Food Security. 2018-11-09.
  • CRISPR遺伝子編集は作物生産量の食料安全保障(food security)に有用な技術であるが、パプリックアクセプタンスとCRISPR技術で生産した食品の評価がまだ行われていない。研究チームは今回、各国の消費者のCRISPR食品、GMOおよび通常の食品に対すwillingness-to-consume (WTC)とwillingness-to-pay (WTP)を調査した。米国、オーストラリア、ベルギー、カナダおよびフランスそれぞれ、回答者の56, 47, 46, 30および51%が、CRISPR食品とGMOを摂取すると回答した。
7. [特許]CRISPR-Cas13a crRNAによる体液中のマイクロRSOP2遺伝子の検出
  • 公開日 1/01/2018;発明者 Yao M, Yu L;権利者 The First Hospital of Jiaxing (Jiaxing, CN) 
8. 新生児糖尿病患者由来iPSCにおいて、インスリン変異がβ細胞の発生を阻害する 
[出典] "Insulin mutations impair beta-cell development in a patient-derived iPSC model of neonatal diabetes" Balboa D [..] Otonkoski T. eLife. 2018-11-09.
  • インスリン遺伝子の変異が、新生児永続型糖尿病 (Permanent neonatal diabetes mellitus, PNDM)の主因であり、モデルマウスの実験から、プロインスリンのミスフォールディングと小胞体 (ER)への蓄積を介して、ERストレスが亢進し、さらに、β細胞細胞死が誘導されることが観察されていた。
  • フィンランド大学の研究チームは今回、フィンランド人からインスリン遺伝子にC96Y変異を帯びたiPS細胞(HEL71.4)、CIRPSR/Cas9 HDRでC96Yを野生型へ修復したiPS細胞およびインスリン遺伝子にC109Yの変異を帯びたiPS細胞 (HEL107.2)を樹立し、in vitroおよび免疫不全マウス移植後のin vivoでの比較解析を行った。
  • インスリン遺伝子変異によってERストレスが亢進し、細胞増殖が抑制され、インスリン分泌が低下し、mTORC1シグナル伝達とβ細胞のサイズの減少を同定したが、細胞死の増加は見られなかった。

[出典] UTHeathニュース "First-ever prostate cancer treatment uses gold nanoparticles to destroy tumorous cells" 2018-10-28;"MRI/US Fusion Imaging and Biopsy in Combination With Nanoparticle Directed Focal Therapy for Ablation of Prostate Tissue" ClinicalTrials.gov
  • UTHealthの研究チームが利用する金ナノ粒子 (nanoparticlesまたはnanoshells) は、石英ガラスの層を重ねて形成した球を金の薄膜で被覆したナノ粒子である。
  • このナノ粒子は癌細胞に選択的に侵入し、MRIと超音波の像*に従って位置極めして照射するレーザー光を受けて振動し、癌細胞に高温をもたらし死滅させる。
  • 今回の治験では、金ナノ粒子を静脈注入後12時間から36時間後にレーザ照射し、その後、48-96時間後にMRIで結果を観察し、3ヶ月後および1年後に、MRI/超音波の像に基づくバイオプシーで診断を確定する。
 関連論文
  • 金ナノ粒子利用例:Laminin receptor specific therapeutic gold nanoparticles (198AuNP-EGCg) show efficacy in treating prostate cancer. Shukla R [..] Cutler CS, Caldwell C, Kannan R, Katti KV. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Jul 31;109(31):12426-31
  • MRIと超音波による前立腺癌診断例:"Near-infrared remotely triggered drug-release strategies  for cancer treatment" Goodman AM, Neumann O, Nørregaard K, Henderson L, Choi MR, Clare SE, Halas NJ. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Nov 21.

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