[20260215更新] 高効率なCas12a改変体を利用することで, 高い多重度のエピゲノム編集スクリーンを実現 : crisp

2026-02-15 Nature Communications 誌刊行論文としての書誌情報を追記
　プレプリントでは、エピゲノム編集の技術と有用性（活性化・抑制・同時調節・大規模スクリーン）が幅広く紹介されていたのに対して、論文タイトルの変更が示唆するように、査読論文では、「多重 CRISPRi スクリーンの効率化」として結果を示すことに焦点が絞られ、技術に関する記述が簡明になっているようだ。また、共著者が増え、特許申請（PCT/US2023/076920）の記述が加わっている。なお、ブログ記事のタイトルは初稿のままであるが、HyperCas12a関連crisp_bio記事を文末のリストに追加した。
[書誌情報] "dHyperCas12a enables multiplexed CRISPRi screens" Melore SM, McRoberts Amador CD, Hamilton MC, Gersbach CA, Reddy TE. Nat Commun. 2026-02-12. https://doi.org/10.1038/s41467-026-69090-z [所属] Duke University ( University Program in Genetics & Genomics; Center for Advanced Genomic Technologies; Center for Combinatorial Gene Regulation; Biomedical Engineering) (米国), Duke University School of Medicine (Biostatistics & Bioinformatics; Pharmacology & Cancer Biology), Altius Institute for Biomedical Sciences.

2024-07-16 bioRxiv プレプリントに準拠した初稿
[出典] "HyperCas12a enables highly-multiplexed epigenome editing screens" Melore SM, Hamilton MC, Reddy TE. bioRxiv 2024-07-09 (preprint). https://doi.org/10.1101/2024.07.08.602263 [所属] Duke U

　デューク大学の研究チームが今回、Lachnospiraceae bacterium由来Cas12aの高性能版をベースとするdHyperLbCas12a [＊1]とAcidaminococcus sp由来Cas12aの高性能版をベースとするdEnAsCas12 [＊2]に、RNAポリメラーゼIIを介した単一のpre-crRNAアレイからの多重crRNAsの発現を組み合わせることで、効率的かつ柔軟な多重エピゲノム編集を実現した。

[注] dCas9をベースとするエピゲノム・エディターでは、ガイドRNAとしてcrRNAにtracrRNAを合わせたsgRNAが必要であるのに対して、dCas12aの場合はcrRNAで十分であり、また、多重なcrRNAs (本研究では10個まで) を一本鎖のpre-crRNAアレイから発現させることが可能なことから、dCas9よりも多重編集に向いている。

(はじめに、dHyperLbCas12aとdEnAsCas12aが、他のCas12aによる改変体より高性能であることを同定)。
RNA Pol II プロモーターを利用することで、長いpre-crRNAのアレイから効率的な多重crRNAs (本研究で10個まで) の発現を実現した。
SIN3A相互作用ドメイン (SID)を融合することで、多重遺伝子の抑制を実現した。
先行研究で、レンチウイルスで送達したdCas12-KRABが不活性であったのに対して、レンチウイルスで送達したdHyperCas12a-KRABは、標的遺伝子を強力に抑制することを見出した。
P300ヒストンアセチルトランスフェラーゼドメインを融合することで、遺伝子発現の強力な活性化と、多重遺伝子の活性化を実現した。
dHyperLbCas12a-KRAB (CRISPRi)とdEnAsCas12-VPR (CRISPRa) を同時に、単一のpre-crRNAアレイと共に送達することで、一連の標的遺伝子の抑制と活性化を、単一実験の中で実現した。
dHyperLbCas12a-KRABを利用して、グルココルチコイドに応答してPeriod 1 　　　(PER1) 遺伝子発現の活性化を制御するシスエレメントのハイスループットなコンビナトリアル・スクリーンを実現した。これには、それぞれ6つのcrRNAsを含む約19,000メンバーのcrRNAアレイのバーコード化ライブラリーを利用した。

[HyperCas12a関連crisp_bio記事]