1. [NEWS & VIEWS] 塩基編集 (BE)のオフターゲットの問題と解決
[出典] "Off-target effects and the solution" Tang J, Chen L, Liu YG. Nat Plants. 2019-04-08.
2. CRISPRaをトランスに作用するエンハンサーで強化
[出典] "Gene activation by a CRISPR-assisted trans enhancer" Xu X, Gao J, Dai W, Wang D, Wu J, Wang J. eLIFE. 2019-04-11.
  • 東南大学 (南京市)の研究チームは、CMVエンハンサーをdCas9-VP64のCRISPRaシステムにトランスに作用させる2種類のシステム、dCas9-VP64/csgRNA-sCMVとdCas9-VP64-GLA4/sgRNA-UAS-CMV、を開発した。前者は、Figure 1を引用した左下図にあるように、通常のsgRNAの3末端にCMVの突出末端のオーバーハングを"capture"する"capture squence"を結合する仕組みで、後者はdCas9に融合したGLA4とエンハンサーに融合したUASとの間の結合を利用してエンハンサーをトランスに作用させる仕組みである。
trans-enhancer 1 trans-enhancer 3
  • こうして、トランスのCMVエンハンサーは、dCas9/sgRNAの標的遺伝子のプロモーター領域に結合し、内在のcisエンハンサーと同様に機能する (dCas9-VP64/csgRNA-sCMVシステムによる種々の細胞株における10種類の遺伝子の転写活性化の例をFigure 2引用上図右参照)
3. マイクロRNAによりanti-CRISPR遺伝子の発現を細胞特異的に調節することで、細胞特異的なCas9ゲノム編集を実現
[出典] "Cell-specific CRISPR–Cas9 activation by microRNA-dependent expression of anti-CRISPR proteins" Hoffmann MD [..]  Eils R, Grimm D, Niopek D. Nucleic Acids Res. 2019-0415.
  • CRISPR-Casシステムによる精密で安全な医療の実現には、Cas9の活性を特定の細胞や組織に限定する技術が必須である。University of Heidelbergを中心とするドイツの研究グループは今回、anti-CRISPR (Acr)タンパク質の発現を標的細胞に特異的に豊富なmiRNAで抑制することで、Cas9の活性の細胞型特異的にオンするスイッチを開発した (原論文Figure 1から引用した下図のA参照)。Cas On:Off switch
  • SpyCas9の全長、split-Cas9およびdCas9-VP64のいずれの活性もAcrIIA4によって抑制されたが、AcrIIA4に肝細胞と心筋細胞にそれぞれ特異的に豊富なmiR-122とmiR-1の結合配列 (図中のmiR-BS)を融合しておくことで、肝細胞と心筋細胞に特異的に前述の一連のSpyCas9の活性をオン可能なことを、実証した (Cas-0Nスイッチ)。
  • 研究グループはまた、このCas-ONスイッチをSpyCas9よりも小型で標的特異性が高いNmeCas9と、その活性を阻害するAcrタンパク質 (AcrIIC1とAcrIIC3)の組み合わせにも展開可能なことを示した。
4. 大規模並列なCRISPR-Cpf1/Cas12a crRNAアレイ・プロファイリング法MCAP*を開発し、癌細胞の転移をドライブする遺伝子相互作用の定量的ランドスケープを得た
  • [出典] "In vivo profiling of metastatic double knockouts through CRISPR–Cpf1 screens" Chow  RD, Wang  G, Ye L [..] Chen S. Nat Methods. 2019-04-08.
  • (*) MCAP (massively parallel CRISPR–Cpf1/Cas12a crRNA array profiling):tracrRNAを必要とせずcrRNAアレイだけで多重ゲノム編集が可能なCas12aを採用して、大規模なダブル・ノックアウト (DKO)システムを設計;ヒト癌転移のドライバー候補遺伝子26種類とコントロール遺伝子群を対象とするMCAP-METアレイ (規模11,934アレイ)を構築;協働して転移を亢進する遺伝子ペアを同定し、そのトップヒットの一つNf2とTrim72の組み合わせがマウスin vivoで肺転移を亢進することを確認
5. CRISPR-Cas9によるヒトとゼブラフィッシュのミトコンドリアDNAの相同組み換え修復を実現
[出典] "Knock-In Strategy for Editing Human and Zebrafish Mitochondrial DNA Using Mito-CRISPR/Cas9 System" Blan WP [..]  Pei DS. ACS Synth. Biol. 2019-04-08.
  • 核移行シグナル配列 (nuclear localization signal: NLS)をミトコンドリア移行シグナル配列 (mitochondrial targeting sequence: MTS)に差し替えたMTS-Cas9、gRNAおよびssDNAにより実現
  • 関連論文 "Efficient Mitochondrial Genome Editing by CRISPR/Cas9" Jo A, Ham S, Lee GH, Lee YI, Kim S, Lee YS, Shin JH, Lee Y.Biomed Res Int. 2015;2015:305716. Online 2015-09-10.