[出典] “CRISPR-Cas9-based photoactivatable transcription systems to induce neuronal differentiation.” Nihongaki Y, Furuhata Y, Otabe T, Hasegawa S, Yoshimoto K, Sato M. Nat Methods. 2017 Sep 11.
  • 研究チームは2015年に、dCas9と転写活性化因子及びシロイヌナズナ由来光スイッチシステム(CIB1CYR2の結合・遊離)を組合せたCRISPR-Cas9-based photoactivatable transcription system (CPTS)、続いて、菌類由来光スイッチシステムMagnetを組込んだpaCas9/padCas9、さらにCre-loxPシステムとの融合と、光遺伝学ツールボックスを拡張してきた。
  • 今回、padCas9と、他グループによって開発された転写活性化技法三種類との融合を評価し、その結果に基づいてF. Zhangらが開発したCas9 SAM (Synergistic Activation Mediators)の技法を融合、最適化を経て、CPTSCas9 SAMよりも強力な転写活性化をもたらすSplit-CPTS2.0CPTS2.0を確立した:Split-CPTS2.0dCas9(2-713)+pMagdCas9(714-1368)+nMagHigh1/ VP64MS2アプタタマーを組込んだsgRNAMS2+p65+HSF1); CPTS2.0dCas9; MS2アプタマーを組込んだsgRNACIB1およびCRY2+p65+HSF1
  • Split-CPTS2.0の性能HEK293THeLaおよびヒト初代繊維芽細胞でASCL1を強力に上方制御;MYOD1, IL1R2およびHBG1同時上方制御;光照射を12時間で停止すると、停止後ASCL1の発現が徐々に低減するが36時間後も発現継続;
  • CPTS2.0の性能HEK293THeLaおよびヒトiPSCsにおいてCPTSよりも強力に転写活性化;光照射を12時間で停止後、Split-CPTS2.0と異なり、転写活性は急激に低減し24時間でコントロールと同レベルに
  • NEUROD1転写活性化によるiPSCs神経細胞への分化 CPTSCPTS2.0およびSplit-CPTS2.0は1時間の光照射後にそれぞれコントロールに対して29倍、436倍、25,000倍の活性化効果を示したが、Split-CPTS2.0のみが神経細胞分化を達成。