半合理的なゲノム進化デザインを可能とする自己進化型ゲノム編集システムの創成

• 研究課題/領域番号: 16K14654
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: システムゲノム科学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 西田 敬二 神戸大学, 科学技術イノベーション研究科, 教授 (10620338)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ゲノム編集 / 進化 / 人工進化 / 合成生物 / Targegt-AID / Target-G / Target-AID / CRISPR / Cas9 / 合成生物学 / グリコシラーゼ

研究成果の概要

本研究では、ゲノム配列の特定の領域に変異を導入する改変DNAグリコシラーゼを利用して自己進化システムを構築することを目的として、まず酵母、バクテリア、ウイルス、植物それぞれに由来するものを改変型としてCRISPR-dCas9との融合によって標的化した。これらを酵母細胞内で機能発現させてゲノム特定領域への変異導入を解析し、変異導入効率および標的範囲がそれぞれで顕著に異なることを見出した。これにより変異の幅を操作することができるようになり、進化範囲や速度をより高度に制御することが可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] Genetic and physiological basis for antibody production by Kluyveromyces marxianus (2018)
  • 著者名/発表者名: Nambu-Nishida Yumiko、Nishida Keiji、Hasunuma Tomohisa、Kondo Akihiko
  • 雑誌名: AMB Express 巻: 8 号: 1 ページ: 56-56
  • DOI: 10.1186/s13568-018-0588-1
  • NAID: 120006462314
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deaminase-mediated multiplex genome editing in Escherichia coli (2018)
  • 著者名/発表者名: Banno S, Nishida K, Arazoe T, Mitsunobu H and Kondo A.
  • 雑誌名: Nature Microbiology 巻: 3 号: 4 ページ: 423-429
  • DOI: 10.1038/s41564-017-0102-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a comprehensive set of tools for genome engineering in a cold- and thermo-tolerant Kluyveromyces marxianus yeast strain (2017)
  • 著者名/発表者名: Nambu-Nishida Yumiko、Nishida Keiji、Hasunuma Tomohisa、Kondo Akihiko
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 8993-8993
  • DOI: 10.1038/s41598-017-08356-5
  • NAID: 120006346142
  • 査読あり
• [雑誌論文] Beyond Native Cas9: Manipulating Genomic Information and Function (2017)
  • 著者名/発表者名: Mitsunobu Hitoshi、Teramoto Jun、Nishida Keiji、Kondo Akihiko
  • 雑誌名: Trends in Biotechnology 巻: 35 号: 10 ページ: 983-996
  • DOI: 10.1016/j.tibtech.2017.06.004
• [雑誌論文] Targeted base editing in rice and tomato using a CRISPR-Cas9 cytidine deaminase fusion (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimatani, Z., Kashojiya, S., Takayama, M., Terada, R., Arazoe, T., Ishii, H., Teramura, H., Yamamoto, T., Komatsu, H., Miura, K., Ezura, H., Nishida, K., Ariizumi, T. and Kondo A.
  • 雑誌名: Nature Biotechnology 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 441-443
  • DOI: 10.1038/nbt.3833
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Targeted nucleotide editing using hybrid prokaryotic and vertebrate adaptive immune systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Nishida, K., Arazoe, T., Yachie, N., Banno, S., Kakimoto, M., Tabata, M., Mochizuki, M., Miyabe, A., Araki, M., Hara, K.Y., Shimatani, Z. and Kondo, A.
  • 雑誌名: Science 巻: 353 号: 6305 ページ: 6305-6305
  • DOI: 10.1126/science.aaf8729
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著