これまでにStreptococcus pyogenes Cas9 (SpyCas9) のオーソログが多数同定されてきたが、ゲノム編集の活性が同定されたのは、その一部にとどまっている。Shanghai Engineering Research Center of Industrial MicroorganismsのYongming Wangらが率いる研究チームが今回、先行研究で開発していたGFPレポーターをベースとする高感度な「哺乳類細胞ゲノムを対象とするPAMのプロファイリングとCas9の同定」アッセイ法 [＊]を利用して、18件のSpCas9オルソログのパネルをスクリーニングし、そのうちの10件がヒト細胞でゲノム編集活性を示すことを、同定した。
注目すべきは、これらのSpCas9のオーソログはプリン塩基に富んだPAM配列を好むことである。テストしたオーソログのうち4つは、SpyCas9に比べて特異性が向上していた。特に興味深いのはSeqCas9 (サイズ 1,377 aa)で、単純なNNG PAMを認識し、高忠実度版SpyCas9のSpCas9-HF1 [crisp_bio 2017-06-15] に匹敵する活性と特異性を示した。さらに、SpCas9-HF1以外のSpyCas9バリアンとのSpyCas9-NGやSpyCas9-NRRHと比較して、複数の内在性遺伝子座で優れた塩基編集効率を示した。
本研究は、SpCas9オーソログの多様性と、特に塩基編集を伴う場合に特異的かつ効率的なゲノム編集の可能性を、改めて指し示した。
[図表一覧]
- Fig. 1: Analysis of 18 new SpCas9 orthologs.
- Table 1 SpCas9 orthologs
- Fig. 2: Test of SpCas9 ortholog activity with a GFP-activation assay.
- Fig. 3: Test of SpCas9 ortholog specificity.
- Fig. 4: Base editing with SeqABE and SeqCBE.
- Fig. 5: Base editing of the PCSK9 splice donor and acceptor in HEK293T cells.
[＊] 先行論文
"A compact Cas9 ortholog from Staphylococcus Auricularis (SauriCas9) expands the DNA targeting scope" Hu Z [..]Wang Yo. PLoS Biol. 2020-03-30. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000686 [著者所属] Fudan U, Nantong U, Experimental Center of Forestry in North China (CAF), U Illinois College of Medicine, Shanghai Engineering Research Center of Industrial Microorganisms；
著者らが開発した哺乳類細胞でのCas9スクリーニング法を介して、小型 (3.3 kb)でNNGG PAMを認識し、高活性を発揮し、AAVで容易にデリバリー可能で、CBEとABEのエフェクタとしても機能するStaphylococcus auricularis由来Cas9 (SauriCas9)を発見 [GFPレポーターシステムについてFig. 1引用右図参照]
著者らが開発した哺乳類細胞でのCas9スクリーニング法を介して、小型 (3.3 kb)でNNGG PAMを認識し、高活性を発揮し、AAVで容易にデリバリー可能で、CBEとABEのエフェクタとしても機能するStaphylococcus auricularis由来Cas9 (SauriCas9)を発見 [GFPレポーターシステムについてFig. 1引用右図参照][出典] "Enhanced genome editing with a Streptococcus equinus Cas9" Liu J, Wang Ya, [..] Huang J, Wang Yo. Commun Biol. 2025-02-07. https://doi.org/10.1038/s42003-025-07593-z [著者所属] Center for Medical Research and Innovation (Fudan U), Key Laboratory of Forest Protection of National Forestry and Grassland Administration (Ecology and Nature Conservation Institute, CAF), National Permanent Scientific Research Base for Warm Temperate Zone Forestry of Jiulong Mountain in Beijing
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