CRISPRメモ_2018/01/07（RNAも認識・切断するCas9；ヒトにも抗-Cas9抗体が内在する） : crisp

論文・記事紹介：CRISPR生物学・技術開発・応用 (ゲノム工学, エピゲノム工学, 代謝工学/遺伝子治療, 分子診断/進化, がん, 免疫, 老化, 育種 - 結果的に生物が関わる全分野)；タンパク質工学；情報資源・生物資源；新型コロナウイルスの起源・ワクチン・後遺症；研究公正

１．タイプ II-A SauCas9とタイプ II-C CjeCas9は、ssRNAも切断する

[出典]Strutt SC, Torrez RM, Kaya E, Negrete OA, Doudna JA. "RNA-dependent RNA targeting by CRISPR-Cas9" eLife. 2018 Jan 5;7.
CRISPR-Casシステムは多様である。例えば、タイプ II CIRPSR-Cas9は、二本鎖DNA（dsRNA）を選択的に基質として結合し切断する一方で、サブタイプⅢとVIは、一本鎖RNA（ssRNA）を基質とする特徴を帯びている。
Jennifer A. Doudnaらは今回、Staphylococcus aureu由来Cas9(SauCas9：サブタイプ II-A）と Campylobacter jejuni由来Cas9（CjeCas9：サブタイプII-C）が、dsDNAだけでなくssRNAを基質とすることを見出した：
PAMに依存することのないRNA誘導型一本鎖RNA切断活性を帯びている（SauCas9とCjeCas9の構成と活性- 下図左Figure 1のAの２段目と4段目およびB参照；PAM非依存性 - 下図左Figure 1-C参照）

In vitro実験により、dsRNAを基質としないこと、ssRNAの切断活性がPAMに依存しない一方でssRNAの構造に依存することを同定（上図右Figure 2参照）。
In vivoでのssRNAファージの感染を抑制することが可能である（下左図Figure 3参照）。

２．ヒトはSpCas9とSaCas9に対する抗体を帯びている

[出典]Charlesworth CT, Deshpande PS, Dever DP, Dejene B, Gomez-Ospina N, Mantri S, Pavel-Dinu M, Camarena J, Weinberg KI, Porteus MH."Identification of Pre-Existing Adaptive Immunity to Cas9 Proteins in Humans" bioRxiv Posted January 5, 2018. Nature Medicine 2019-01-28.
Matthew H. Porteus（Stanford U）らは今回、CRISPR-Casエフェクターの中で最もよく利用されているCas9が、ヒトに感染するStreptococcus pyogenesとStaphylococcus aureusに由来するSpyCas9とSauCas9 であることから、血清中の抗-Cas9抗体と、末梢血中の抗-Cas9 T細胞を測定
血清中のSpyCas9とSauCas9が、それぞれ被験者の65%と79%で検出された。末梢血中の抗-SauCas9は被験者の65%で検出されたが、抗-SpyCas9の検出には至らなかった（後者は検出感度との関連から、かならずしも非存在を意味しない）。
SpyCas9とSayCas9のin vivo臨床応用に対する障害要因
本論文は2019年1月28日にNature Medicineにて刊行："Identification of preexisting adaptive immunity to Cas9 proteins in humans" Charlesworth CT [..] Weinberg KI, Porteus MH. Nat Med. 2019-01-28. bioRixv版では未検出であった末梢血中の抗-SpyCas9を検出、また、血清中のSpyCas9とSauCas9の検出頻度をそれぞれ78%と58%へ、および、抹消血中の抗-SpyCas9と抗-SauCas9の検出頻度をそれぞれ67%と78%へと改訂