出典] "Miniature type V-F CRISPR-Cas nucleases enable targeted DNA modification in cells" Bigelyte G, Young JK, Karvelis T [..] Siksnys V. Nat Commun. 2021-10-26. https://doi.org/10.1038/s41467-021-26469-4

　臨床応用で必要とされている生体内のゲノム編集実現に向けて，コンパクトなCRISPR-Casシステムの探索と開発が続いている．10月26日には，Mammoth BiosciencesとVertex Pharmaceuticalsが，Mammoth Biosciencesが保有している"ultra-small"なCas14 [1-6]とCasΦ (Cas12j) [7-8]の技術をベースとして，2種類の遺伝病 (具体名は非公開)に対する生体内遺伝子編集治療法の開発を目指す新たなパートナーシップを発表した [9]．

　今回紹介するのは，Cas14ファミリーに属するCas12f (Cas14a)の解析を続けていたSiksnys [5]が率いるVilnius UniversityとCorteva Agriscience™にLeipzig Universityが加わった研究グループによるCas12fによるヒト細胞 と植物細胞のゲノム編集が可能なことを実証した論文である．

　Cas12fは，クラス2 タイプV-F CRISPR-Casヌクレアーゼ一種である．クラス2のCRISPRシステムはすべて，RuvC様ヌクレアーゼ・ドメインを含む単一のエフェクター・タンパク質Casヌクレアーゼを共有しているが，そのサイズは，Cas14からCas12aやCas9まで，400ー700 aaから1,000 aaを超える (FnCas12 1,400 aa; SpyCas9 1,368 aa)まで幅広い．
 

　研究グループは．Syntrophomonas palmitatica (Sp)とAcidibacillus sulfuroxidans (As) に由来するCas12f (497aa, 5'-TTC-3' PAM)とAsCas12f (422 aa, 5'-YTTN-3' PAM)の生化学的解析を進めた [システムの構成についてFig. 1 引用右図参照]．Cas12fのゲノム編集活性は大腸菌で実証されていたが，真核生物ゲノム編集はこれまで実証されてこなかった．

　今回，至適温度が37℃のヒトHEK293T細胞と，短時間であれば45℃までの温度に耐えられるトウモロコシの細胞で実証実験を行ない２種類のCas12fに共通な特徴を同定した：

(i) 冒頭から明らかにされているが，小型である．

(ii) 非常に長いtracrRNAを伴う．

(iii) 高温域 (45～55℃)が最適温度で，dsDNAに結合して切断する．

(iv) ターゲット結合時に，ssDNAを無差別に分解する．

(v) 1コピーのgRNAが結合すると2量体化する．

　これらの特性の中には，他のクラス2エフェクターと共通するもの (第3, 4項)の他に，Cas12f独特のものもあり(第1, 2, 5項)，Cas12fが，CRISPR-Casのツールボックスを拡充することを期待できる．

　例えば，小型でdsDNAのターゲッティングが温度に依存し無差別なssDNAヌクレアーゼ活性を帯びていることから，Cas12aバイオセンサーに優るワンポット反応のバイオセンサーのベースとなる可能性がある．さらに、温度感受性を利用して，高温に耐性あるいは順応する植物のdsDNA編集への応用も考えられる．また，Cas12f1のサイズが小さいこととgRNAを介した自己二量化は，ウイルスベクターによるデリバリーに有利である．