[出典] Programmable CRISPR-Cas transcriptional activation in bacteria. Ho HI, Fang J, Cheung J, Wang HH. (bioRxiv. 2020-01-03Mol Syst Biol 2020-07-13
[crisp_bio注] bioRxiv版に準拠してCRISPRメモ_2020/01/11 の第1項で取り上げたが、Mol Sys Biolからの刊行を受けて、背景を追加するなど改訂し再投稿、元記事もこの改訂版に差し替え.

 プログラム可能な遺伝子活性化法があれば、内在および合成遺伝子回路の精細な操作を介して、細胞の振る舞いを制御することができる。真核生物の場合はCRISPRaによってこれが可能になった。バクテリアでのCRISPRaの開発も試みられてきたが、エフェクターとする因子をゲノムから削除、適用がσ54プロモーターに限られる、E. coliでしか実証されていない、といった限界があった。

 Columbia U.の研究グループは今回、バクテリアCRISPRaに有効なエフェクターをスクリーニングするプラットフォームを開発して候補エフェクターを同定し、さらに、指向性進化法を介して、広汎なプロモーターと微生物株に適用可能な微生物版CRISPRaを実現した。
  • E. coliにおいて、dCas9との組合わせで遺伝子の転写を活性化する因子のスクリーニングを可能にするプラットフォーム*を開発し、多くのバクテリアとファージの調節因子の中からファージ由来タンパク質AsiAがバクテリア遺伝子の転写活性化を誘導することを発見した (* プラットフォーム概要図Figure 1参照)。
  • PCRランダム突然変異誘発による指向性進化 (directed evolutiuon)を経て、dCas9-AsiAによってゲノムおよびプラスミドの標的の遺伝子発現を200倍まで亢進することに成功した。
  • この進化型dCas9-AsiAはまた、gRNAを選択することでCRISPRiとしても機能し、CRISPRaとCRISPRiを同時並行で作用させることも可能であった。
  • 研究グループはさらに、dCas9-AsiAによって誘導可能な基底発現レベルがさまざまなプロモーター数百種類を同定した。
  • dCas9-AsiAは、病原菌や産業上有用なバクテリア全般に展開可能であり、研究グループはこれをCasTA1.0と称した (CasTAはCRISPR Cas transcription activatorsに由来)。
[微生物版CRISPRa関連crisp_bio記事]