[注] 本稿はCRISP_SCIENCEのCRISPR関連2017年11月29日ツイートに準拠しています。

1.[特許] DSBを誘導することなく遺伝子発現を活性化する10-16ヌクレオチドからなるdead guide RNA(*)関連
  • [出典] DEAD GUIDES FOR CRISPR TRANSCRIPTION FACTORS:Inventor:Zhang F, Konermann S, Dahlman J, Abudayyeh O;Assignee: Broad Inst & MIT. US2017/0321214 A1 1109
  • (*)"Orthogonal gene knockout and activation with a catalytically active Cas9 nuclease" Dahlman JE, Abudayyeh OO, Joung J, Gootenberg JS, Zhang F, Konermann S. Nat Biotechnol. Nat Biotechnol. 2015 Nov;33(11):1159-61.

2.植物細胞にも動物細胞にもdCas9-VP64より強力な転写活性化をもたらすdCas9-TVを開発
  • [出典] "A potent Cas9-derived gene activator for plant and mammalian cells"  Li Z, Zhang D, Xiong X, Yan B, Xie W, Sheen J, Li JF.  Nat Plants. 2017 Nov 20.
  • 動物細胞では、dCas9に転写活性化ドメイン(TAD)を結合したdCas9-TAD(dCas9-VPR、-SAMおよびSunTag)による遺伝子活性化が実現したが、植物細胞には有効なdCas9-TADが存在しなかった。中山大学の研究チームは今回、植物細胞にも有効で、動物細胞においてdCas9-VP64よりも強力に、単一または多重な標的遺伝子の転写を活性化するdCas9-TV(dCas9-6TAL-VP128)を開発した(TALは、Xanthamonas由来のTALE由来のTAD)。
3.代謝工学:CRISPRaとCRISPRiにCRISPRdを組合わせたCRISPR-AIDにより、多重遺伝子の過剰発現、ノックダウンおよびノックアウトを実現
  • [出典] "Combinatorial metabolic engineering using an orthogonal tri-functional CRISPR system" Lian J, HamediRad M, Hu S, Zhao H. Nat Commun. 2017 Nov 22;8(1):1688.
  • バイオファーナリーを実現するには、目的とする代謝物の生合成に関わる一連の遺伝子群を対象として、それぞれの発現を活性化あるいは不活性化する必要がある。Carl R. Woese Institute for Genome Biologyの研究グループは、活性化システム (CRISPRa)、抑制システム (CRISPRi)、および、欠損システム (CRISPRd)を同時に利用可能とするCRISPR-AIDを設計・構築し、酵母β-カロテン生産量の3倍増と酵母表面におけるエンドグルコナーゼの発現レベル2.5倍増、を実現した (CRISPR-AIDモデル図についてFig.1引用下図参照)。CRISPR-AID
  • CRISPR-AIDに利用可能なエフェクターとしては、酵母におけるCRISPR Casタンパク質の活性評価結果(Table 1引用下図参照) に基づいて、SpCas9、SaCas9、St1Cas9およびLbCpf1を選択した。Table 1
4.CRISPR-Trap:CRISPR技術に遺伝子トラップ技術を組合わせてヒト細胞において完璧な遺伝子ノックアウトと遺伝子置換を実現
  • [出典] "CRISPR-Trap: A clean approach for the generation of gene knockouts and gene replacements in human cells" Reber S, Mechtersheimer J, Nasir S, Benitez JA, Colombo M, Domanski M, Jutzi D, Hedlund E, Ruepp MD. Mol Biol Cell. 2017 Nov 22
  • CRISPR/Cas9による遺伝子ノックアウトは、標的遺伝子ORFへのフレームシフト導入によるCDS配列の短縮と、ナンセンス変異依存 mRNA 分解機構 (NMD) に期待する。著者らは今回、未成熟終止コドン(PTC)を帯びた転写物が必ずしも効率的に分解されず、C末端が一部欠損しながらも機能を失わない可能性やドミナントネガティブな機能を示す可能性があることから、CRISPR-Trap法を開発し、「完璧な」ノックアウトを実現。また、 CRISPR-Trap法により、致死性を回避するタンパク質レベル調節を実現した。
5.骨形成不全症(OI)V型のモデルマウスを作出
  • [出典] "Crispr-Cas9 engineered osteogenesis imperfecta type V leads to severe skeletal deformities and perinatal lethality in mice"  Rauch F, Geng Y, Lamplugh L, Hekmatnejad B, Gaumond MH, Penney J, Yamanaka Y, Moffatt P. Bone. 2017 Nov 22.
  • BRIL遺伝子の5'UTRにノックイン(c.-14C > T)し、モデルマウスを作出し、遺伝子変異とOIの病態との関連を探った 
6.CRISPR/Cas9システムを改良して、クルーズトリパノソーマ(T. cruzi)における高効率な遺伝子破壊を実現
7.細胞で起こる多重な事象をCRISPRバイオロジカル・テープに記録する
  • [出典] "Multiplex recording of cellular events over time on CRISPR biological tape" Sheth RU, Yim SS, Wu FL, Wang HH. Science. 2017 Nov 23.
  • Temporal recording in arrays by CRISPR expansion (TRACE)法を開発;細胞内事象からのシグナルに応じて増加するDNAを、CRISPRアレイに順次組み込むことで、細胞内事象を記録していく。