顕微鏡は、生物学的プロセスの可視化や、疾患に特徴的な細胞学的異常の特定に不可欠な技術である。しかし、顕微鏡とプール型CRISPRスクリーニングの威力を組み合わせるアプローチは実装されてこなかった。イェール大学のDavid Breslow准教授が率いる米国の研究チームは今回、顕微鏡的表現型をFACSで分類可能な蛍光差異に変換する既存の戦略を基盤として、
自動化されたハイスループットイメージングとAIベースの目的表現型を持つ細胞の識別ならび細胞内標的の光活性化に続いて細胞を選別し、細胞内在sgRNAの配列を決定する手法 [グラフィカルアブストラクト引用右図の上段参照] を実装した。この手法は、２つの特徴を備えている：
自動化されたハイスループットイメージングとAIベースの目的表現型を持つ細胞の識別ならび細胞内標的の光活性化に続いて細胞を選別し、細胞内在sgRNAの配列を決定する手法 [グラフィカルアブストラクト引用右図の上段参照] を実装した。この手法は、２つの特徴を備えている：- 光活性化可能な低分子色素を利用した固定細胞における光活性化と抗体染色による表現型定義を介して、翻訳後修飾を含む多様なマーカーの柔軟な解析が可能になった。
- 市販の顕微鏡ハードウェアとソフトウェアの使用することで、光学やプログラミングの専門家に依存することなく実行可能である。
この手法をゲノムワイドおよびターゲットスクリーニングに適用し、既知および新規の繊毛制御因子を発見し、相補的なスクリーニング結果を組み合わせることで、ヒト細胞における一次繊毛の構造と機能を制御する因子を体系的に同定した。
同定されたヒット遺伝子の中で、以前はlncRNAと考えられていたTZMP1 (SMIM27) が、ヒト細胞における繊毛形成とアフリカツメガエル胚における繊毛機能に必要な繊毛遷移帯に存在するマイクロプロテインをコードしていることを特定した。
[出典] "A microscopy-based CRISPR screening platform enables organellar functional genomics and illuminates ciliary biology" Sun J [..] Breslow DK. Dev Cell. 2025-11-20. https://doi.org/10.1016/j.devcel.2025.10.015 [所属] Yale University (米国), Yale University School of Medicine, Cedars-Sinai Medical Center
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