Deciphering the cell messaging from RNA
 
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RNA遺伝子改変技術VI型 CRISPR/Cas13システム

RNA遺伝子改変技術VI型 CRISPR/Cas13システムでできること。 CRISPR/Cas13システムは、28 塩基の RNA 単鎖を特異的に標的とするガイド RNA (crRNA)と RNA ガイドエフェクタータンパク質(Cas13)で構されている。 私たちは、CRISPR/Cas13 システムを哺乳動物細胞内にて発現、機能させる次世代 RNA 編集システムPOiRT(Predominant Onco interactive RNA target)システムを開発して以下の研究に活用している。 ①RNAの標的化と選択的剪断(Cas13 RNAミサイル療法) :Cas13はCas13-crRNA 成熟干渉複合体を形成するためのシス およびトランス RNA 標的切断を担う(HEPN)ドメインを有しており、crRNAが標的するRNA単鎖配列特異的にリクルートされた上で、標的RNAに対してRNAヌクレアーゼ活性を発揮する。Cas13のRNAヌクレアーゼ活性は標的RNAの存在下でのみ発揮されるが、剪断対象とするRNAは非特異的であるため、抗がん剤としての利用が期待される。 ②RNAの標的化:RNAヌクレアーゼ活性を取り除いたdead Cas13 (dCas13)を利用した、CRISPR/dCas13システムを用いて目的としたRNA 単鎖の標識化を可能とする。標識化されたRNAは、蛍光モニタリング、免疫沈降、RNAスプライシング制御、RNA顆粒などの相分離の抽出などを可能とする

Cas13による転写産物標的のためのgRNA設計方法

Cas13 RNAミサイル療法より、Cas13の抗遺伝子治療薬としての使用に伴って、実験データセットおよび折り畳みアルゴリズムから得られたRNA構造情報を用いて、crRNA誘導Cas13システムによって一本鎖領域で転写物を標的化する効率的な方法の検証も同時に行うことが肝要となる事がわかりました。これらの見地を、私たちはRNA ミサイル療法で用いるcrRNAのデザイン方法の検証を行い、専門科学誌に発表しました。 https://www.nature.com/articles/s41598-020-68459-4 2020年7月14日 Scientific Reports誌

転写活性因子VP64と融合したdCas9を利用して、効率的な分化誘導を引きおこすコラボ研究

Intrinsic Activation of Cardiosphere-Derived Cells Enhances Myocardial Repair. J Thorac Cardiovasc Surg. 2020 May 29:S0022-5223(20)31261-7. Sano T, Ito T(2/5), Sano S 心筋梗塞後の心筋細胞の恒久的な喪失は、心機能に不可逆的な損傷をもたらす。本研究ではCRISPR/dCas9 遺伝子転写システムを介して、心臓特異的分化因子の内在的な活性化に関与する内因性調節領域を同定した。CRISPR/dCas9 システムは、幹細胞内の Tnnt2 遺伝子活性化を効率的かつ効果的に制御する手段を提供する可能性がある。その後、このシステムは、移植された CDC の虚血性心筋内での分化能を向上させ、虚血性心疾患患者の治療成績を向上させるために使用することができる。CRISPR/dCas9技術を用いての遺伝子発現亢進のみならず、心筋前駆細胞培養技術および虚血性心筋への心筋前駆細胞移植技術は、当時も十分に確立した技術であり、研究開始、実施中の苦難は少なかった。2018年に心筋幹細胞の存在が懐疑的との学術的見解が提示されたため、研究結果の解釈に多くの議論を必要とした。 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022522320312617