2021 Fiscal Year Annual Research Report
New development of genome editing technologies and disease models
| Project/Area Number |
18H03974
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
真下 知士 東京大学, 医科学研究所, 教授 (80397554)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉見 一人 東京大学, 医科学研究所, 講師 (50709813)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | ゲノム編集 / 診断薬 / CRISPR-Cas3 / オフターゲット / 受精卵 / 疾患モデル / DNA修復 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
CRISPR-Cas3タンパク質によるDNA切断：CRISPR-Cas3タンパク質を精製して、試験管内でのDNA切断を確認した。CONAN法を利用して、標的配列特異性、PAM配列特異性、ミスマッチ配列切断等を精査することで、Cas3による一本鎖切断と二本鎖切断の違い、およびオフターゲット切断を明らかにした（論文報告）。
マウス・ラット受精卵におけるゲノム編集：マウス・ラット受精卵において、CRISPR-Cas3による最適なゲノム編集プロトコールの作成を行った。マイクロインジェクション、エレクトロポレーションによりCRISPR-Cas3を構成する7種類のmRNAを導入することで、マウスアルビノ遺伝子、ラット免疫不全遺伝子のゲノム編集に成功した（論文準備中）。
CRISPR-Cas3システムによるゲノム編集メカニズムの解明：二箇所のDNA切断ドメインを持つCas9と比較して、一箇所のDNA切断ドメインしか持たないCas3がどのようにPAM上流側の長い二本鎖DNA領域の切断・大規模欠失を導入するメカニズムを明らかにした。高速原子力顕微鏡AFMを利用して、世界で初めてCRISPR-Cas3によるDNA二本鎖切断の可視化に成功した（論文投稿中）。
ヒトHEK細胞、免疫T細胞、線維芽細胞において、B2MやTRAC等の複数遺伝子、リピート配列等を対象にゲノム編集を行った。ヒト疾患遺伝子を対象にCRISPR-Cas3プラスミド、mRNA、タンパク質を利用することで、高効率なゲノム編集プロトコールを作成した（論文準備中）。ハイドロダイナミクス法を用いることでモデルマウスにCRISPR/Cas3を導入して、体細胞in vivoゲノム編集に成功した。
以上のことから、平成30年度から令和３年度まで、開始当初の研究計画に一部の変更はあったものの、おおむね順調に進展したと自己評価する。
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
