Bxb1は、特に、大規模なゲノム編集技術に盛んに利用されています。例えば、プライム・エディター（PE）を発明したDavid R. Liuハーバード大学教授らは、「ランディングパッド」（Bxb1リコンビナーゼの標的部位）をセーフハーバー遺伝子座に挿入しておくことで、Bxb1を介して5 kbを超えるDNAカーゴの挿入が可能なバージョンのプライム・エディターtwinPEを開発しています。
また、Jonathan S. Gootenbergハーバード大学助教Jonathan S. GootenbergとOmar O. Abudayyehハーバード大学助教らは、pegRNAにランディングパッド配列を組み込むことで、複数の遺伝子座への〜36 kbのDNAカーゴ挿入の"drag-and-drop"を実現しています。[Bxb1関連crisp_bio記事の項をご参照ください]
また、Jonathan S. Gootenbergハーバード大学助教Jonathan S. GootenbergとOmar O. Abudayyehハーバード大学助教らは、pegRNAにランディングパッド配列を組み込むことで、複数の遺伝子座への〜36 kbのDNAカーゴ挿入の"drag-and-drop"を実現しています。[Bxb1関連crisp_bio記事の項をご参照ください]
今回、東京大学先端科学技術研究センター西増弘志教授がリードコンタクトになり、Gootenberg助教とAbudayyeh助教が共同責任著者として加わっている Molecular Cell 誌刊行論文にて、クライオ電顕法により明らかにされた反応中のBxb1の構造と動態モデル
[グラフィカルアブストラクト引用右図参照]、および構造情報に基づいて組み換え活性を向上させたバリアント（evoBxb1, eeBxb1；PASTEとPASSIGEの活性向上）や可用性高めたバリアント（ランディングパッドを必要としない挿入を可能に）が紹介されています。
[グラフィカルアブストラクト引用右図参照]、および構造情報に基づいて組み換え活性を向上させたバリアント（evoBxb1, eeBxb1；PASTEとPASSIGEの活性向上）や可用性高めたバリアント（ランディングパッドを必要としない挿入を可能に）が紹介されています。 研究成果の詳細につきましては、詳細な日本語解説が提供されている東京大学先端科学技術研究センターのプレス発表 [出典1]や原著論文 [出典2] をご覧ください。なお、プレス発表では、Science 誌投稿からNature 誌とCell 誌への投稿を経てMolecular Cell 誌に採択・刊行されるに至る２年間の経緯が赤裸々に紹介されています。
[構造情報]
[構造情報]
- EMDB：60894, 60895, 60896
- PDB: 9IU2, 9IU3, 9IU4, 9IU5, 9IU6, 9IU7, 9IU8, 9IU9
[Bxb1関連crisp_bio記事]
- 2021-11-15/2021-12-12 Twin PEと部位特異的リコンビナーゼにより，大規模なDNAの欠失，置換，挿入，および逆位を実現.
- 2022-10-19 ヒトゲノムへの大規模なDNA配列の効率的組み込みを可能にするリコンビナーゼの探索と応用.
- 2022-11-29/2024-02-16 CRISPR指向性インテグラーゼを利用して、DSBを誘発することなく、巨大配列のノックイン"ドラッグ・アンド・ドロップ"を実現. ；PASTE
- 2023-01-19 Nature Methods 誌 注目の技術「大規模なDNAカーゴを組み込む技術」
- 2023-02-06 細胞の履歴をタンパク質鎖に書き込み・読み出す [紹介/News3件と論文2報].
- 2022-11-29/2024-02-16 CRISPR指向性インテグラーゼを利用して、DSBを誘発することなく、巨大配列のノックイン"ドラッグ・アンド・ドロップ"を実現.
- 2024-05-25 潜性栄養障害型表皮水疱症におけるコラーゲンVII発現回復を, ツインPEを介したエクソンスキッピングと再挿入による実現.
- 2024-06-12 指向性進化法で得たリコンビナーゼとプライムエディターにより, 哺乳類細胞における巨大遺伝子の効率的な部位特異的統合を実現.
- 2024-06-12 指向性進化法で得たリコンビナーゼとプライムエディターにより, 哺乳類細胞における巨大遺伝子の効率的な部位特異的統合を実現.
- 2024-09-12 [プロトコル] ヒト多能性幹細胞の標的部位に巨大DNA配列を統合する.
- 2024-12-01 発生過程において履歴に依存する植物遺伝子発現をシングルセル分解能で記録する装置をインテグラーゼを利用して開発.
- 2024-12-20 [NEWS & VIEWS] プライム編集 (PE) と部位特異的インテグラーゼの組み合わせによる大きな遺伝子ペイロードの統合.
- 2025-02-07 オンデマンドでゲノム構造変異を誘導可能にする技術が機能ゲノミクスを革新する.
- 2025-09-22 CRISPR KIにセリンインテグラーゼを組み合わせて, ヒトT細胞へのウイルスに依存することなく効率的な大規模遺伝子導入を実現.
- 2025-09-22 ジンクフィンガーにセリンインテグラーゼを組み合わせて, 大規模な合成DNAの正確な組み込みを実現.
- 2025-11-01 新たなホットスポット「LOC」に基づく治療用タンパク質の安定発現を目的とした組換えCHO細胞の効率的な構築.
- 2026-03-16/03-17 EVOLVEpro：タンパク質 (proteins) の機能をin silicoで迅速に指向性進化させる法.
- 2026-05-13 [レビュー] 大規模DNA挿入のためのCRISPRベースの技術.
- 2026-05-15 [レビュー] 第4世代遺伝子編集：インテグレーションに基づくゲノム編集.
[出典]
- プレス発表「Bxb1たちはどう回るか――DNA組換え酵素Bxb1の回転運動の可視化に成功！」東京大学先端科学技術研究センター . 2026-06-09. https://www.rcast.u-tokyo.ac.jp/ja/news/release/20260609.html
- 論文 "Structure and engineering of the large serine recombinase Bxb1 for gene integration" Teppei Soma (1,8), Masahiro Hiraizumi (1,8), Christopher W. Fell (2,3,4,8) [..] Jonathan S. Gootenberg (2,3,4,9), Omar O. Abudayyeh (2,3,4.9), Hiroshi Nishimasu (1,5,7,9,10) [+10]. Mol Cell. 2026-06-08/06-18. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2026.05.018
- Department of Chemistry and Biotechnology, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8656, Japan
- Department of Medicine, Division of Engineering in Medicine, Brigham and Women’s Hospital, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA
- Gene and Cell Therapy Institute, Mass General Brigham, Cambridge, MA 02139, USA
- Center for Virology and Vaccine Research, Beth Israel Deaconess Medical Center, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA
- Structural Biology Division, Research Center for Advanced Science and Technology, The University of Tokyo, 4-6-1 Komaba, Meguro-ku, Tokyo 153-8904, Japan
- Molecular and Mechanistic Immunology, Institute of Research, Tokyo Medical and Dental University, 1-5-45 Yushima, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8510, Japan
- Inamori Research Institute for Science, 620 Suiginya-cho, Shimogyo-ku, Kyoto 600-8411, Japan
- These authors contributed equally
- Co-corresponding authors
- Lead contact
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