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2022 年度 実績報告書

自律活性化型CRISPRを利用した正確なゲノム編集に必要な要素の探索

研究課題

研究課題/領域番号 21K14740
研究機関広島大学

研究代表者

松本 大亮  広島大学, 医系科学研究科(薬), 助教 (20889381)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
キーワードゲノム編集 / CRISPR-Cas9 / Anti-CRISPR / 細胞周期 / 相同性組換え
研究実績の概要

2022年度では、Cas9変異体とAcrIIA4-Cdt1及びAcrIIA5-Cdt1を組み合わせることによって、相同性組換え効率の向上とオフターゲット作用の減少が両立できるのかを評価した。その結果、Cas9変異体単体の場合もeCas9とHF1Cas9において相同性組換え効率が向上することがわかった。また、Anti-CRISPRを用いた細胞周期依存的な活性化により、HF1Cas9においては相同性組換え効率の向上が確認された。しかし、eCas9では相同性組換え効率は向上しなかった。この結果から、AcrIIA4やAcrIIA5の阻害活性がCas9変異体によって異なる可能性が示唆された。また、細胞周期依存的な活性化による相同性組換えの向上において特にAcrIIA5では標的配列のTm値に大きく依存することがわかった。
研究期間全体として、細胞周期依存的なCRISPRの活性化という技術を軸に、研究を行った。本研究課題を通じて細胞周期に依存したCas9の活性化という軸のみでは、相同性組換え効率の向上にある程度は寄与するが、大きな向上とまではいかないことがわかった。その一方で、Cas9変異体毎に相同性組換えの効率が異なるという発見やanti-CRISPRを用いた細胞周期依存的な活性化系において相同性組換えへの効果に違いがあったという点は興味深い発見であった。今後はこれらの観点から相同性組換えとCas9の酵素特性に基づいた解析やより詳細なAnti-CRISPRとCas9の相互作用解析を行うことによって、さらなる相同性組換えの向上に必要な条件を探索したいと考えている。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Cas9-Geminin and Cdt1-fused anti-CRISPR protein synergistically increase editing accuracy2023

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Matsumoto, Kanae Kishi, Erina Matsugi, Yuto Inoue, Kiyomi Nigorikawa, Wataru Nomura
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 597 ページ: 985-994

    • DOI

      10.1002/1873-3468.14608

    • 査読あり
  • [学会発表] 高精度なゲノム編集を可能とする手法の開発 -安全なゲノム編集を目指して-2023

    • 著者名/発表者名
      松本大亮
    • 学会等名
      香川大学応用生命科学研究センター
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞周期依存型ゲノム編集のためのSaCas9に対するanti-CRISPR活性の解析2023

    • 著者名/発表者名
      松木 依理奈、長瀬 興平、松本 大亮、濁川 清美、野村 渉
    • 学会等名
      日本薬学会
  • [学会発表] 相同性組換え修復を優先的に引き起こす引き起こすゲノム編集法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      松本大亮、松木依理奈、久保田小茉利、井上雄翔、岸果苗、濁川清美、野村 渉
    • 学会等名
      日本薬学会
  • [学会発表] CRISPRaの仕組みを利用したanti-CRISPRの細胞内でのCas9阻害作用解析2023

    • 著者名/発表者名
      岸 果苗、濁川 清美、長谷川 有希、松本 大亮、野村 渉
    • 学会等名
      日本化学会
  • [学会発表] 特定の細胞周期でのCRISPR-Cas9活性化によるゲノム編集効率の向上2022

    • 著者名/発表者名
      松本大亮、岸果苗、松木依理奈、井上雄翔、濁川清美、野村 渉
    • 学会等名
      ケミカルバイオロジー学会
  • [学会発表] Development of Precise Genome Editing Technology by Cell Cycle Depending Activation of CRISPR-Cas92022

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Matsumoto, Kanae Kishi, Erina Matsugi, Yuto Inoue, Kiyomi Nigorikawa, Wataru Nomura
    • 学会等名
      CBI学会
  • [学会発表] 細胞周期依存的なhigh fidelity Cas9の活性化によるゲノム編集の正確性向上の検討2022

    • 著者名/発表者名
      松本大亮、岸果苗、松木依理奈、井上雄翔、濁川清美、野村 渉
    • 学会等名
      日本分子生物学会
  • [学会発表] 特定の細胞周期におけるタンパク質分解の複合化によるゲノム編集と精度の向上2022

    • 著者名/発表者名
      井上雄翔、松本大亮、岸果苗、松木依理奈、濁川清美、野村渉
    • 学会等名
      日本分子生物学会

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公開日: 2023-12-25  

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