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J-GLOBAL ID：201502202182544002   整理番号：15A0842737

改変されたPAM特異性を持つ遺伝子工学的CRISPR-Cas9ヌクレアーゼ

Engineered CRISPR-Cas9 nucleases with altered PAM specificities

著者 (24件)： KLEINSTIVER Benjamin P. (Massachusetts General Hospital, Massachusetts, USA) ,  PREW Michelle S. (Massachusetts General Hospital, Massachusetts, USA) ,  TSAI Shengdar Q. (Massachusetts General Hospital, Massachusetts, USA) ,  TOPKAR Ved V. (Massachusetts General Hospital, Massachusetts, USA) ,  NGUYEN Nhu T. (Massachusetts General Hospital, Massachusetts, USA) ,  ZHENG Zongli (Massachusetts General Hospital, Massachusetts, USA) ,  ARYEE Martin J. (Massachusetts General Hospital, Massachusetts, USA) ,  JOUNG J. Keith (Massachusetts General Hospital, Massachusetts, USA) ,  KLEINSTIVER Benjamin P. (Harvard Medical School, Massachusetts, USA) ,  TSAI Shengdar Q. (Harvard Medical School, Massachusetts, USA) ,  ZHENG Zongli (Harvard Medical School, Massachusetts, USA) ,  ARYEE Martin J. (Harvard Medical School, Massachusetts, USA) ,  JOUNG J. Keith (Harvard Medical School, Massachusetts, USA) ,  ZHENG Zongli (Karolinska Institutet, Stockholm, SWE) ,  GONZALES Andrew P. W. (Massachusetts General Hospital, Massachusetts, USA) ,  LI Zhuyun (Massachusetts General Hospital, Massachusetts, USA) ,  PETERSON Randall T. (Massachusetts General Hospital, Massachusetts, USA) ,  YEH Jing-Ruey Joanna (Massachusetts General Hospital, Massachusetts, USA) ,  GONZALES Andrew P. W. (Harvard Medical School, Massachusetts, USA) ,  PETERSON Randall T. (Harvard Medical School, Massachusetts, USA) ,  GONZALES Andrew P. W. (Broad Inst., Massachusetts, USA) ,  PETERSON Randall T. (Broad Inst., Massachusetts, USA) ,  YEH Jing-Ruey Joanna (Harvard Medical School, Massachusetts, USA) ,  ARYEE Martin J. (Harvard T.H. Chan School of Public Health, Massachusetts, USA)
資料名： Nature (London)  (Nature (London))
巻： 523  号： 7561  ページ： 481-485  発行年： 2015年07月23日 
JST資料番号： D0193B  ISSN： 0028-0836  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： CRISPR-Cas9ヌクレアーゼはゲノム編集に広く使われるが,Cas9が認識できる塩基配列の範囲は特異的なPAM(protospacer adjacent motif)が必要であるため限られている。その結果,さまざまなゲノム編集の適用に必要な二本鎖切断(DSB)を正確に標的とすることがしばしば困難になり得る。PAM特異性を意図的に改変したCas9誘導体を遺伝子操作で作ることができれば,この限界に対処できるかもしれない。今回我々は,構造情報,細菌選択を基盤とする定方向進化,組み合わせデザインを用いて,一般に使われている化膿性連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)のCas9(SpCas9)を異なるPAM塩基配列を認識するように変えられることを示す。これらの改変PAM特異性バリアントはゼブラフィッシュおよびヒト細胞で,現在野生型SpCas9では標的にできない内在性の遺伝子部位をロバストに編集することができ,GUIDE-seq解析で評価されたように,その全ゲノム特異性は野生型SpCas9に匹敵する。さらに,我々はヒト細胞で特異性が向上した別のSpCas9バリアントを明らかにし,その特性を示す。このバリアントは,非カノニカルなNAGおよびNGA PAMおよび/あるいはミスマッチのあるスペーサーを持つオフターゲット部位の識別に優れている。また,2つのより小さなサイズのCas9オルソログ,Streptococcus thermophilusのCas9(St1Cas9)と黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)のCas9(SaCas9)が,細菌選択系およびヒト細胞で効率的に機能することが明らかになり,我々の遺伝子操作戦略が他種のCas9に応用可能であることが示唆された。以上の結果から,広く使用できるSpCas9バリアントが提供され,また,さらに重要なことに,改変,改良されたPAM特異性を持つ広範なCas9を,遺伝子操作によって作製可能なことが明らかになった。Copyright Nature Publishing Group 2015

シソーラス用語： 溶血性レンサ球菌 ,  遺伝子発現 ,  *エンドヌクレアーゼ ,  *遺伝学実験技術 ,  *ヌクレオチド配列 ,  腫瘍細胞 ,  培養細胞 ,  生物進化 ,  タンパク質 ,  ゼブラフィッシュ ,  Streptococcus thermophilus ,  黄色ブドウ球菌 ,  変異誘発 ,  突然変異 ,  部位特異的変異誘発 ,  CRISPR-Casシステム ,  U2OS細胞 ,  突然変異タンパク質 ,  *遺伝子編集 ,  定向進化 ,  *Cas9タンパク質 ,  INDEL突然変異 ,  微生物 ,  分子遺伝現象 ,  ミクロコッカス科
準シソーラス用語： *ゲノム編集 ,  *PAM配列 ,  GUIDE-seq ,  定方向進化 ,  *Cas9 ,  挿入欠失突然変異

分類 (1件)： 遺伝子操作  (EC02050B)

タイトルに関連する用語 (6件)： 改変 ,  PAM ,  特異性 ,  遺伝子工学 ,  CRISPR-Cas9 ,  ヌクレアーゼ