シングルタンパク質のCRISPRエフェクタ Cas7-11によるプログラム可能なRNAターゲティング
Ahsen Özcan1, Rohan Krajeski1, Eleonora Ioannidi1,2
1McGovern Institute for Brain Research at MIT, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA.
Nature
|September 7, 2021
まとめ
研究者はCas7-11という 新種の単一タンパク質の CRISPR-Casエフェクタを発見しました このCas7-11システムは RNAを最小限の毒性で効果的に標的にし,RNAの干渉と編集のための新しいツールを提供します.
科学分野:
- 分子生物学
- 遺伝学
- バイオテクノロジー
背景:
- CRISPR- Cas干渉は,マルチサブユニット (Class 1) または単一タンパク質 (Class 2) システムに見られるCas核酸に依存しています.
- CRISPR-Casエフェクターの多様性と進化を理解することは,新しいバイオテクノロジーツールの開発に不可欠です.
研究 の 目的:
- クラス1のCRISPR-CasシステムからCas7-11エフェクターを特徴付ける.
- 遺伝子編集とノックダウンのためのプログラム可能なRNAターゲティングツールとしての可能性を評価する.
- 既存のRNAターゲティング技術と比較して安全性と有効性を評価する.
主な方法:
- E. coliにおけるDesulfonema ishimotonii Cas7-11 (DiCas7-11) の発現と浄化について
- 前crRNA処理と標的RNA分裂を含む DiCas7-11 RNA干渉活動のインビトロ特性.
- 哺乳類の細胞におけるRNAのノックダウンとエディティングアプリケーションのためのDiCas7-11のエンジニアリング.
- shRNA と Cas13 と比較した DiCas7-11 の細胞活性の評価
主要な成果:
- DiCas7-11は,Cas11とCas7ドメインの融合から派生したクラス1のCRISPR- Casシステム内の単一タンパク質エフェクタとして機能する.
- DiCas7-11は,mRNAとバクテリオファージに対する強力なRNA干渉を示し,特にcrRNAを処理し,標的RNAを分裂させます.
- エンジニアリングされた DiCas7-11 は,哺乳類の細胞における有効なRNAのノックダウンと編集を実証し,細胞の生存能力に観察された影響はありません.
- 短いヘアピンRNAとCas13と比較して,Cas7-11の細胞毒性は著しく低下した.
結論:
- Cas7-11は進化的中間体であり,マルチサブユニットクラス1のエフェクターから単一タンパク質クラス2のエフェクターへと移行している.
- この研究は,既知のCRISPR-Casシステムとエフェクタメカニズムの多様性を拡大します.
- Cas7-11は遺伝子編集やRNA干渉を含む多様なバイオテクノロジーのための有望で無毒でプログラム可能なRNAターゲティングツールです.
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