微生物細胞工場の生産性を最大化するには、遺伝子発現を多方向で制御する能力が重要である。中国の研究チームは今回、CRISPRスキャフォールドRNA（scRNA）を介した転写活性化および抑制を同時並行で実現可能とするプラットフォームを開発し、
CRISPR-STAR (scRNAs-mediated transcriptional activation and repression) として発表した [グラフィカルアブストラクト引用右図参照]。
CRISPR-STAR (scRNAs-mediated transcriptional activation and repression) として発表した [グラフィカルアブストラクト引用右図参照]。 最初に、Y. lipolytica の内因性プロモーターと合成プロモーターの両方でCRISPRを使用した双方向制御のさまざまな方法を評価し、活性化ドメインと阻害ドメインをリクルートするために直交scRNAの利用を選択した。
次に、代替のdCasタンパク質、scRNA構造、および活性化因子の導入によりCRISPR-STARを最適化した。
- VPR転写活性化因子をMS2ヘアピンを介してリクルートしたところ、合成プロモーターと内因性プロモーターでそれぞれ2.6倍と54.9倍の活性化が達成された。
- PP7ヘアピンを介して転写抑制因子MXI1を導入することで、3%から32%の範囲で複数の遺伝子の抑制を実現した。
最後に、CRISPR-STARを用いて、FAR 遺伝子（脂肪酸アシルCoA還元酵素をコードする）を活性化し、PEX10 遺伝子（ペルオキシソームの生合成とマトリックスタンパク質の輸入に必要な膜貫通タンパク質をコードする）を抑制することで、脂肪アルコールの生産の強化に成功した。
非標的対照と比較して、活性化と抑制のこの双方向制御株の収量は55.7%増加し、778.8 mg/Lに達した。
これらの結果は、CRISPR-STARプラットフォームが、遺伝子のマルチモード制御を可能にし、Y. lipolytica の生産性を向上させるための工学的機会を提供することを示した。
[出典] "Establishment of CRISPR-STAR System to Realise Simultaneous Transcriptional Activation and Repression in Yarrowia lipolytica " ChenY [..] Cao Y. Microb Biotechnol. 2025-04-25. https://doi.org/10.1111/1751-7915.70151 [著者所属] Tianjin U, Northeastern U
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