| 研究課題/領域番号 |
20K20579
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
西増 弘志 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00467044)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2022年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2021年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2020年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
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| キーワード | CRISPR / クライオ電子顕微鏡 / Cas12k |
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| 研究開始時の研究の概要 |
CRISPR-Cas獲得免疫機構に関与するRNA依存性DNA結合タンパク質Cas12kは、Tn7様トランスポゾン因子とCAST複合体を形成し、ドナーDNAをターゲットDNAの特定の位置に挿入する機能をもつ。本研究課題では、CAST-DNA超分子複合体の立体構造を決定し、DNA転移メカニズムを原子レベルで解明する。さらに、構造情報を利用することにより、効率的なノックイン技術の開発を目指す。
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| 研究成果の概要 |
原核生物のCRISPR-Cas獲得免疫機構に関与するCRISPR-Cas複合体は、ガイドRNAと相補的な標的核酸を認識し切断するため、ゲノム編集など様々なテクノロジーに応用されている。本研究課題では、Cas12k、Cas13bt3、Cas7-11、Cas7-11-Csx29などのCRISPR-Cas複合体の構造機能解析を推進し、その多様な作動機構を解明した。さらに、IscBの構造機能解析から、CRISPR-Cas9の分子進化の可視化に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究において決定した複数のCRISPR-Cas複合体の立体構造と、それらに基づく機能解析の結果、新たな作動メカニズムが明らかになった。したがって、本研究成果により、CRISPR-Cas酵素の多様性に関する理解が大きく推進した。さらに、本研究で得られた構造情報は新規の技術開発の基盤として期待される。
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