crisp_bio注: 2019-07-15に、内在ADAR1を合成RNA (arRNA)でガイドし、RNA A-to-I変換を実現するLEAPERがNat Biotechnolに発表された (crisp_bio記事「細胞内在RNA編集酵素のガイドRNAを設計・合成し、高い安全性・効率・精度でのA-to-I RNA編集を実現」参照)。
[出典] "A cytosine deaminase for programmable single-base RNA editing" Abudayyeh OO, Gootenberg JS [..] Zhang F. Science 2019-07-11.
[出典] "A cytosine deaminase for programmable single-base RNA editing" Abudayyeh OO, Gootenberg JS [..] Zhang F. Science 2019-07-11.
2017年Science誌にて、アデノシンデミナーゼの一種ADAR2 (adenosine deaminase acting on RNA type 2: Genome Biology, 2004)の触媒活性ドメインをdCas13bに融合しRNAの塩基編集'A-to-I'を実現し、このシステムをREPAIR (RNA editing for programmable A to I (G) replacement) [*]称したF. Zhangが率いる研究グループは今回、ADAR2をシチジンデアミナーゼへと進化させ、RNAの新たな塩基編集'C-to-U'を実現し、このシステムをRESCUE (RNA Editing for Specific C to U Exchange)と称した [S375A変異を導入した高効率RESCUEをRESCURE-Sと命名]。
- RESCUEが加わったことでRNA編集で標的可能な 病原性変異数が倍増し、Cas9による遺伝子編集が困難であった神経細胞でRNA編集も可能になった (今回の実験ではHEK293FT細胞における24サイト/9遺伝子と、合成した24種類の病原性変異を標的として、42%までの置換効率が示されている)。
- 研究グループは実証実験において、β-カテニン (CTNNB1)のリン酸化残基を標的とするRESCUEを介してWnt/β-カテニンのシグナル伝達を5倍にまで活性化し、HEK293T細胞とヒト臍帯静脈内皮細胞 (HUVECs)の成長を亢進した。この際、RNAの編集結果はDNAの編集結果と異なり一過性のため、癌化のリスクが低いことを期待できる。
- また、アルツハイマー病の病原性遺伝子変異とされるAPOE4の２箇所のCをUに置換することでAPOE4を無害なAPOE2へと変換可能なことを示した (置換効率は5%と12%)。
- さらに、RESCUEはアデノシン・デアミナーゼの活性も維持していることから、Cas13bのpre-crRNAアレイのプロセッシング活性を利用して、C-to-U gRNAとA-to-I gRNAを生成することで、RESCUEによるA-to-IとC-to-Uの多重置換を実現した。
参考crisp_bio記事
- [*] 2017-10-05 CRISPR-Cas13によるRNAターゲッティングとエディティング
- 2019-06-22 Cas13に学び、ヒトのタンパク質を部品として、プログラム可能な小型のRNAターゲッティングシステムを構築
- Cas9によるRNAタギングとエディティング：2017-08-13 CRISPR関連文献メモ_2016/03/19 (RCas9によるRNA追跡)；2017-08-13 RNAを標的とするCas9（RCas9）によるマクロサテライト反復伸長由来RNAの可視化と除去
- CBEとABEがRNA編集活性を伴う問題：2019-05-10 ABEによる細胞内RNA編集の検証と抑制；2019-04-19 塩基編集ツールCBE (rAPOBEC1)とABEは、DNAを編集する間に、RNAも編集する
- DNA塩基編集(BE)一覧表：DNA base editors and their approximate editing windows (Table 1: Rees HA, Liu DR. Nat Rev Genet. 2018-10-15)
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