Project/Area Number |
16J08032
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Applied biochemistry
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
山野 峻 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)
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Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2018-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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Budget Amount *help |
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
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Keywords | 結晶構造解析 / CRISPR / PAM認識機構 / 構造生物学 / ゲノム編集 |
Outline of Annual Research Achievements |
当初の研究計画に記載した、外来配列の取り込みに関わる複合体の構造解析に関しては、複合体の構成要素のタンパク質の発現と精製には成功したものの、複合体の結晶をえることはできなかった。したがって、昨年から始めた新規CRISPR関連ヌクレアーゼであるCpf1の結晶構造解析に引き続き取り組んだ。昨年の研究成果から、Cpf1はCas9とは異なるPAM認識機構を有することが明らかになった。そこで、今年はCpf1のPAM認識機構に着目した。Cpf1はTTTVという配列を特異的に認識するが、他の配列を認識できない理由を構造から明らかにすることに成功した。Cpf1は標的DNAの形状と配列の両方を認識するが、そこではPAM認識に関わるチャネルの構造変化が伴うことが明らかになった。Cを多く含む配列ではTを多く含む配列とは異なる形状をとり、この形状の違いによりCpf1のPAM認識チャネルに適切に収納されないことが明らかになった。Cpf1のPAM認識機構のCas9との違いの詳細を明らかにすることに成功した。この研究成果は昨年Molecular Cell誌に掲載された。 また、認識できるPAM配列を変更したCpf1の改変体が報告されている。しかし、そのPAM認識機構は不明であった。そこで、結晶構造解析からそのPAM認識機構の詳細を明らかにすることを試みた。構造解析の結果、通常のCpf1では標的DNAの副溝側から多くの塩基が認識される一方で、改変体では主溝側からの塩基の認識が増えていることが明らかになった。この成果もMolecular Cell誌に掲載された。
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Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(11 results)
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[Journal Article] Engineered Cpf1 variants with altered PAM specificities.2017
Author(s)
Gao, L., Cox, D.B.T., Yan, W.X., Manteiga, J.C., Schneider, M.W., Yamano, T., Nishimasu, H., Nureki, O., Cresetto, N., and Zhang, F.
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Journal Title
Nature biotechnology
Volume: 35
Pages: 789-792
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Structural basis for the altered PAM recognition by engineered CRISPR-Cpf12017
Author(s)
Nishimasu, H., Yamano, T., Gao, L., Zhang, F., Ishitani, R., and Nureki, O.
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Journal Title
Molecular Cell
Volume: 67
Pages: 139-147
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Structural basis for the canonical and non-canonical PAM recognition by CRISPR-Cpf12017
Author(s)
Yamano, T., Zetsche, B., Ishitani, R., Zhang, F., Nishimasu, H., and Nureki, O.
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Journal Title
Molecular Cell
Volume: 67
Pages: 633-645
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Structure of Cpf1 in Complex with Guide RNA and Target DNA2016
Author(s)
Yamano T, Nishimasu H, Zetsche B, Hirano H, Slaymaker IM, Li Y, Fedorova I, Nakane T, Makarova KS, Koonin EV, Ishitani R, Zhang F, Nureki O
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Journal Title
Cell
Volume: 165
Issue: 4
Pages: 946-962
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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