2021 Fiscal Year Annual Research Report
新規CRISPR-Cas系酵素の構造解析および作動機構の解明
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21J20951
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中川 綾哉 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Keywords | CRISPR-Cas system / RNA編集 / cryo-EM |
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| Outline of Annual Research Achievements |
VI型CRISPR-Cas13エフェクター酵素は、RNA依存性RNAヌクレアーゼであり、RNA検出やRNA編集などの様々な技術に利用されている。最近の研究で、Cas13bt3（Cas13X.1とも呼ばれる）新規Cas13酵素が発見され、生化学的な解析からCas13bt3は哺乳類細胞においてmRNAのノックダウンや編集に利用できることが明らかになった。しかし、小型Cas13bt3の作用機構は不明なままであった。本研究では、Cas13bt3-crRNA二者複合体の結晶構造とCas13bt3-crRNA-target RNA三者複合体のクライオ電子顕微鏡構造を明らかにした。これらの成果は、CRISPR-Cas13酵素の機構的理解を深めるとともに、Cas13を介した効率的なトランスクリプトーム改変技術開発への道を開くものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
cryo-EMを用いた構造解析が予定よりもうまく進み、モデリング可能なCas13bt3-crRNA-target RNAの3者複合体構造のマップの取得に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、Cas13bt3-crRNA-target RNAの3者複合体構造のマップの取得に成功している。今後はこのマップをもとにモデルの構築をおこなう。モデルを構築後は標的RNAの認識・切断に重要であることが示唆されたアミノ酸残基およびガイドRNAの塩基に変異を導入した変異体を作製する。それぞれの変異体のin vitroにおける標的RNA切断活性を測定し、その結果に基づいてCas13bによる標的RNA切断の作動機構を明らかにする。
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