ヒト遺伝子の一部を正確に操作するために、CRISPR免疫防御システムを活用したRNA標的技術を開発 トロント大学
トロント大学の研究者チームは、CRISPRと呼ばれる細菌の免疫防御システムを活用し、RNAスプライシング（切断と再結合の過程）を精密に制御する新技術を開発しました。この技術により、遺伝子の一部の機能の系統的な解析や、さまざまな疾患の基礎にあるスプライシングの異常を修正することが可能になります。
ほぼすべてのヒト遺伝子は、スプライシングと呼ばれる過程を経てRNA転写産物を生成します。この過程では、エクソン（コードするセグメント）が結合され、イントロン（非コードセグメント）が取り除かれます。エクソンはオルタナティブスプライシングにより異なる組み合わせで結合されることがあり、これにより約2万種類のヒト遺伝子が生成するタンパク質の多様性が大きく増加します。
今回の研究では、RNA標的のCRISPRタンパク質の一部を無効化し、dCasRxというタンパク質を作成しました。これに300以上のスプライシング因子を結合し、新たな融合タンパク質「dCasRx-RBM25」を発見しました。このdCasRx-RBM25は、オルタナティブエクソンの活性化や抑制を効率的かつ精密に行います。
研究の主導者であるジャック・ダイヤン・リー氏（トロント大学分子遺伝学の博士課程学生）は、「新しいエフェクタープロテインは、テストされたターゲットエクソンの約90％でオルタナティブスプライシングを活性化しました。特に、同時に異なるエクソンを活性化し、抑制することで、それらの組み合わせた機能を調べることが可能です」と述べています。
この多層的な操作技術は、遺伝子のオルタナティブスプライシングバリアント間の機能的相互作用を実験的に検証し、発達過程や疾患過程におけるそれらの役割を明らかにするのに役立ちます。
さらに、スプライシング欠陥を修正する可能性があり、自閉症や癌などスプライシングがしばしば乱されるヒトの疾患や障害の治療にも応用が期待されます。トロント大学のベンジャミン・ブレンコウ教授は、「私たちの新しいツールは、遺伝子機能とその調節を研究するための広範なアプリケーションから、ヒトの疾患や障害におけるスプライシング欠陥を修正する可能性まで、多岐にわたる応用が可能です」と述べています。
また、同じくトロント大学のミッコ・タイペール教授は、「私たちの開発した多目的エンジニアードスプライシング因子は、オルタナティブエクソンのターゲット制御において他の利用可能なツールよりも優れており、ターゲットエクソンは極めて高い特異性で操作されるため、オフターゲット効果の心配を軽減します」と説明しています。
トロント大学のチームが手にしたこの新しいツールは、細胞生存、細胞タイプの特定、および遺伝子発現におけるオルタナティブエクソンの役割を体系的にスクリーンする手段として今後の研究を支えることでしょう。
この技術の進展により、病気の原因解明と治療法の開発が加速することが期待されています。
詳細内容は、トロント大学が提供する元記事を参照してください。
【引用元】
【読み上げ】
VOICEVOX 四国めたん/No.7