CRISPR/Cas由来の塩基エディターは、様々な脱アミノ酵素またはグリコシラーゼ活性を利用してRループの非標的鎖(NTS)内の塩基を標的とし、二本鎖切断の形成とは独立に、塩基変換を実現する。
中国の研究チームは今回、治療用ウイルスベクターで容易に送達可能な小型の塩基エディターを開発するため、コンパクトなCas12fをベースとして選択した。
計算モデリングと飽和変異誘発により [論文Fig. 1参照]、アーケア由来のUni1Cas12f1から高活性のenUn1Cas12f1タンパク質を導出し、それをベースにevoCDA1を組み合わせたシトシン塩基エディター(CBE)を構築した。
驚くべきことに、このCBEはNTSだけでなく、ガイドRNAが認識・結合する標的鎖(TS)も編集するという予想外の活性を示し、編集可能空間が大幅に拡大されていることが示された。そこで、enUn1Cas12f1の変異体としてNTSを選択的に切断し(NTSニッカーゼとして)、最終的なTS編集の導入を促進する可能性のあるものを探索するため、ヌクレアーゼ・ローブ構造に対応する領域においてアラニンスキャン法による変異誘発を行った。その結果、TS編集BE活性が大幅に向上したCas12f BE変異体(TSminiCBE)が新たに同定された。
さらなる解析により、この改善はTSminiCBEのNTSニッカーゼとしての特性に起因することが確認された。また、TSminiCBEをDNA結合HMG-Dタンパク質と融合させることで、編集効率がさらに向上し、マウス(オス)におけるin vivo塩基編集も実現した。
こうして、NTSまたはTSのいずれかを主に標的とするように適応可能な、高活性Cas12fベースのBEツールキットが確立され、多様な応用が見えてくるに至った。
[Un1Cas12f1 関連crisp_bio記事抜粋]
- 2025-04-03 コンパクトなCRISPR/Cas12fベースの遺伝子活性化とABEの効率を, ガイドRNAを環状にすることで, 大幅に改善.
- 2025-01-17 コンパクトなCas12f1のゲノム編集効率の向上と応用.
- 2024-09-06 Un1Cas12f1への4重変異導入とsgRNAの最適化を経てコンパクトで高効率な塩基エディターを実現.
- 2023-07-26 超コンパクトな(400-500 aa) Cas12f1 (Cas14a) によるチロシン血症の生体内療法.
- 2021-09-07 コンパクトなCas12f (Cas14a)から,哺乳類細胞でゲノム編集活性を示す超小型システムを導出 (1/2).
[出典] "Noncanonical target-strand cytosine base editing via engineered Un1Cas12f1 platform" Song Zc, Guo J, Fan Z, Huang S [..] Liu J, Wu L, Wang X. Nat Commun. 2025-10-28. https://doi.org/10.1038/s41467-025-64562-0 [所属] Hainan Institute of Northwest A&F University, Northwest A&F University, ShanghaiTech University, Nanjing Normal University, Xinjiang Academy of Animal Sciences, Zhejiang University School of Medicine, Medical School of Nanjing University.
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